[發明專利]一種環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011171645.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112225950B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉慶偉;曾敏;劉玨;于榮海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08K9/10;C08K3/04;C08K3/08;C08L5/08;C08L67/04;C09K3/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

本發明公開了一種環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法，包括步驟：將尿素和鐵鹽溶于溶劑中，攪拌至充分溶解；再將混合溶液移至聚四氟乙烯不銹鋼反應釜中進行水熱反應，反應結束后離心洗滌并干燥得到鐵的氧化物納米粒子備用；將合成的納米粒子超聲分散于去離子水中，加入Tris堿和鹽酸多巴胺，攪拌數小時；離心清洗并干燥后將所得產物置于管式爐中退火；將收集的退火產物與可降解材料復合，即得到鐵包覆碳復合吸波材料。制備方法簡單、制備過程綠色無污染、產物可降解。所制備的材料具有優異的吸波性能，材料在服役后可以降解，避免了材料在制備和使用過程中對環境造成污染，該材料有望應用于吸波領域。

技術領域

本發明涉及一種吸波材料技術，尤其涉及一種環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法。

背景技術

近年來，隨著通信、軍用和商用雷達系統等技術的高速發展與普及，電磁干擾問題日益嚴重。電磁波污染不僅影響信息安全，而且危害人體健康，因而越來越受到人們的關注。微波吸收材料能將電磁能轉化為熱能，可有效地解決電磁輻射問題，因此制備輕、薄、強的微波吸收材料具有極高的應用價值。

目前，可用于微波吸收的材料有碳材料、金屬及合金、金屬氧化物、硫化物、硒化物、碳化物、高分子、金屬/碳復合材料等。

在現有的系統中，金屬粉末吸波材料因具有強吸收、制備工藝簡單等優點而獲得了廣泛研究，取得了許多成果。然而，單一的吸波材料，如金屬、碳材料等，存在吸波機制單一，阻抗匹配較差等問題，無法滿足對新型吸波材料的要求。因此，目前的研究多集中于將不同吸收機制的材料結合起來，制備復合吸波材料，利用多組分之間的協同效應，以獲得更好的吸波性能。例如，將鐵與石墨烯、碳納米管等碳材料結合成為了當前的一大研究熱點。

此外，現有的吸波材料研究多集中于如何提高材料的吸波性能(有效吸收帶寬和最佳反射損耗)，而忽略了材料在制備過程的綠色環保，產物的可降解。例如，硫化、硒化、磷化等過程，會產生有毒物質，對環境造成危害。因此，制備工藝簡單、綠色無污染、產物可降解的吸波材料成為吸波材料研究的一個方向。

聚乳酸、殼聚糖、纖維素等材料均為生物可降解材料，具有優異的生物降解特性，然而其在吸波領域的應用卻鮮有報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法，包括步驟：

(1)合成鐵的氧化物納米粒子：

稱取一種可溶性鐵鹽，溶于溶劑中，加入尿素，恒溫攪拌至充分溶解后，轉移至聚四氟乙烯不銹鋼反應釜中進行水熱反應，反應結束后離心收集沉淀并洗滌，真空干燥后即得到鐵的氧化物納米粒子；

(2)合成Fe@C復合材料：

將步驟(1)所得鐵的氧化物納米粒子超聲分散于去離子水中，加入Tris堿形成緩沖溶液，再加入多巴胺，常溫攪拌數小時后，多次離心洗滌至濾液澄清，真空干燥后置于管式爐中加熱燒結，即得到Fe-C復合材料，記為Fe@C；

(3)合成Fe@C/BM復合材料：

將步驟(2)所得Fe@C產物與生物可降解材料(記為BM)混合，加入溶解液，使得生物可降解材料完全溶解，靜置數小時，待溶解液蒸干，得到的Fe@C/BM復合物即為所述環境友好型Fe@C復合吸波材料。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的環境友好型Fe@C復合吸波材料的制備方法，制備過程綠色無污染，產物可降解，所制備的材料具有優異的吸波性能。由于生物可降解材料的加入，使得材料在服役后可以降解，避免了材料在制備和使用過程中對環境造成污染，該材料有望應用于吸波領域。

附圖說明