[發(fā)明專利]一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料的制備方法及應(yīng)用

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• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113401935A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉久榮;劉偉;楊云霏;王鳳龍;汪宙;吳莉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C01G9/08
• 分類號: C01G9/08;C01G53/11;C01B32/05;B01J13/02;H01Q17/00;C08K7/24;C08L91/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料的制備方法及應(yīng)用，屬于電磁波吸收材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明選擇硫化鋅和硫化鎳作為吸波劑的組分，利用協(xié)同效應(yīng)，同時實現(xiàn)了優(yōu)異的阻抗匹配和對電磁波的強損耗。使用鎳鹽，鋅鹽和有機配體進行溶劑熱反應(yīng)，自組裝形成含鎳鋅的中空微球前驅(qū)體，在惰性氣氛下，利用硫源高溫下的分解產(chǎn)生的含硫氣體與前驅(qū)體反應(yīng)，得到硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料。本發(fā)明方法過程簡單，僅通過一步水熱加高溫硫化就可制備出雙組分硫化物中空微球吸波劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁波吸收材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料的制備方法以及在電磁波吸收方向的應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

近十年以來，手機，筆記本電腦等移動電子設(shè)備的飛速發(fā)展，以及5G、無線局域網(wǎng)等通信技術(shù)的升級迭代，設(shè)備間的電磁干擾和電磁輻射等問題，引起人們對電磁防護的重視。其中，電磁波吸收材料由于其應(yīng)用范圍廣泛，成為了實現(xiàn)電磁防護的重要手段。傳統(tǒng)的磁性金屬粉末吸波材料具有較高的飽和磁化強度和磁導(dǎo)率，磁損耗能力較高，但是其容易被氧化，且密度大，不利于設(shè)備的便攜化；另一方面，磁性金屬粉末的電導(dǎo)率較高，容易引起電磁波的反射，導(dǎo)致阻抗失配，顯著降低材料的吸波性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，為了使材料同時具備強損耗與良好的阻抗匹配，提供一種硫化鋅硫化鎳復(fù)合雙金屬硫化物材料的制備方法，并用于電磁波吸收，使其具備良好的阻抗匹配和較強的損耗能力，在薄厚度下具有較強吸波性能。

本發(fā)明的第一個方面，提供了一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料的制備方法，包括：將鋅鹽、鎳鹽和有機配體分散在溶液中，進行溶劑熱反應(yīng)，得到前驅(qū)體；將所述前驅(qū)體、硫源，通入保護性氣體，進行加熱煅燒，得到硫化鋅與硫化鎳復(fù)合的中空微球。

對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明合成方法簡易，僅需一次溶劑熱和一次煅燒即可得到最終產(chǎn)物，且所制備的硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料粒徑均勻、粒徑分布窄，硫化過程中沒有其他副產(chǎn)物生成。

本發(fā)明的第二個方面，利用上述的一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球的制備方法得到的復(fù)合中空微球，中空微球中含有Ni，S，Zn 和C元素，其中，Ni元素和S元素以NiS的形式存在，Zn元素和S 元素以ZnS的形式存在，C元素以無定型碳的形式存在，三者混合均勻，最終形成硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球材料。

本發(fā)明所制得的硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球，一方面，硫化鋅為低損耗的透波材料，可以優(yōu)化材料的阻抗匹配，使電磁波順利進入材料內(nèi)部而不發(fā)生反射；另一方面，由于硫化鎳為窄禁帶半導(dǎo)體，具有半金屬的特性，因此，硫化鎳的存在提高了材料的電導(dǎo)率，增強電導(dǎo)損耗，對入射的電磁波具有較強的損耗；第三方面，中空結(jié)構(gòu)的存在不僅可以優(yōu)化材料的阻抗匹配，而且可以使電磁波發(fā)生多重散射，增強了材料對電磁波的損耗。

在本公開的第三方面，一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球復(fù)合吸波材料，所述復(fù)合吸波材料包括所述的硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球和石蠟。

在本公開的第四方面，一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球復(fù)合吸波材料的制備方法，將硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球和石蠟混合得到硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球復(fù)合吸波材料。

在本公開的第五方面，所述的一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球的制備方法和/或所述的復(fù)合中空微球和/或所述的一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球復(fù)合吸波材料和/或所述的一種硫化鋅與硫化鎳復(fù)合中空微球復(fù)合吸波材料的制備方法在電磁波吸收領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果在于：