[發(fā)明專利]二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112175389B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 俞豪杰;林騰飛;王立
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08K9/04;C08K3/04;C08G73/06;C09K3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了二茂鐵修飾的氧化石墨烯?聚吡咯納米管吸波材料及其制備方法。本發(fā)明是吡咯在氧化劑作用下以模板法和化學氧化聚合法原位生成聚吡咯納米管/二茂鐵修飾氧化石墨烯的復合物，作為二茂鐵修飾的氧化石墨烯?聚吡咯納米管吸波材料。本發(fā)明提供的吸波材料是一種新型的復合材料，拓展了二茂鐵修飾碳材料的復合材料在吸波材料領域的應用，且該復合物材料對電磁波具有良好的吸收性能。

技術領域

本發(fā)明屬于復合材料技術領域的一種修飾氧化石墨烯/納米管吸波材料及制備方法，具體涉及二茂鐵修飾的氧化石墨烯/聚吡咯納米管吸波材料及其制備方法。

背景技術

現代科學技術快速發(fā)展，給人帶來便捷的各種無線通訊設備、導航系統(tǒng)和電氣設備等應運而生。但同時，所伴隨的電磁污染同樣不容忽視，電磁輻射不但會影響精密電子設備的使用，同時還對人的健康造成威脅。吸波材料能夠有效地減少電磁波損害。導電聚合物基復合材料因其具有良好的加工性能、導電性和環(huán)境穩(wěn)定性等，這些性質對電子設備、可穿戴設備和航空領域的吸波的應用舉足輕重。然而，導電聚合物一般有其滲流閾值，為了能在較低的導電聚合物添加量下獲得較好的導電性能和機械性能，科學家們通常將導電聚合物同具有大比表面積、良好導電性、優(yōu)異機械強度的碳材料復合，如氧化石墨烯(GO)、碳納米管(CNTs)、還原氧化石墨烯(RGO)等。二茂鐵修飾的碳材料因其在電子遷移速率上的優(yōu)越性，主要應用于超級電容器電極材料、電化學檢測、傳感器等領域。然而，對二茂鐵修飾的碳材料的研究時間還不長，還有大量問題有待探索，尤其是在吸波材料領域的基礎研究與應用。

發(fā)明內容

為了解決背景技術中的問題，本發(fā)明提供了二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料及其制備方法，制備得到的復合材料對電磁波具有良好的吸收性能。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一、二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料

吡咯在氧化劑作用下以模板法和化學氧化聚合法原位生成聚吡咯納米管/二茂鐵修飾氧化石墨烯的復合物，作為二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料。

所述的二茂鐵為二茂鐵單甲酸或1,1’-二茂鐵二甲酸。

使用甲基橙作為模板劑，六水合三氯化鐵FeCl₃·6H₂O作為氧化劑，以模板法和化學氧化聚合法得到聚吡咯納米管。

二、二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料的制備方法，方法具體包括以下步驟：

步驟1)將模板劑溶解于去離子水中，加入氧化劑和二茂鐵修飾的氧化石墨烯，并攪拌分散30min。

步驟2)用注射器將吡咯單體加到步驟1)分散后的溶液中，在氧化劑作用下于常溫下攪拌反應24h。

步驟3)反應停止后，依次經抽濾、洗滌、干燥后得到二茂鐵修飾的氧化石墨烯-聚吡咯納米管吸波材料。

所述步驟1)中，二茂鐵修飾的氧化石墨烯是由二茂鐵單甲酸或1,1’-二茂鐵二甲酸與氧化石墨烯制備得到。

所述步驟1)中，二茂鐵單甲酸、1,1’-二茂鐵二甲酸與氧化石墨烯或乙二胺功能化氧化石墨烯的質量比為15-40:1。

所述步驟2)中，吡咯單體與二茂鐵修飾的氧化石墨烯的質量比為1-10:1。

吡咯單體與甲基橙的質量比為2-2.5:1，吡咯單體六水合三氯化鐵的質量比為3.5-4:1。

所述步驟2)為氧化劑引發(fā)的化學氧化聚合。

所述步驟1)中二茂鐵修飾的氧化石墨烯采用乙二胺功能化氧化石墨烯GO-EDA-Fc-EDA-GO、1,1’-二茂鐵二甲酸修飾的氧化石墨烯GO-Fc-GO、二茂鐵單甲酸修飾的乙二胺功能化氧化石墨烯GO-EDA-Fc、二茂鐵單甲酸修飾的氧化石墨烯GO-Fc。