[發明專利]一種納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物的制備方法

有效

• 申請號: 202110907768.7
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113645824B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 陳平;朱曉宇;邱紅芳
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

本發明提供一種納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物的制備方法，屬于復合材料技術領域。首先，制備石墨相氮化碳(g?C₃N₄)；其次，將石墨相氮化碳(g?C₃N₄)與銅、銀、鉑、金的鹽溶液，制成相應的金屬離子/g?C₃N₄前驅體，并與鎂粉混合高溫煅燒；最后，將煅燒后的產物于鹽酸中浸泡，去離子水洗滌至中性，過濾、烘干得到最終的產物金屬粒子/C復合物。本發明的產物納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子具有優異的吸波性能；使用的原料易得，制備工藝簡單，未使用任何有機溶劑綠色環保，適合大批量生產。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，涉及一種納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物的新型制備方法。

背景技術

目前，雷達跟蹤偵察技術不斷提升，飛行器，艦艇等大型武器裝備暴露的可能性也隨之增加。為了提高武器裝備的戰場生存率，必須相應提高反雷達隱身技術，其核心就是研制具有寬頻吸收帶，低厚度，強吸收，低填充的高性能電磁波吸收材料。

常見的磁性材料鐵、鈷、鎳及其氧化物、合金等電磁波吸收劑，面臨著吸收帶窄，密度大，同時耐酸腐蝕性差不適合長期使用等缺陷已無法滿足現代軍事國防的需求，因此需要開發新型復合吸波材料。作為一種具有多孔結構的惰性金屬粒子/C復合吸波材料，由于其具有多孔結構，有效降低材料密度以及填充量，大量孔道也有利于電磁波多次散射，提高其電磁波吸收能力；同時，金屬粒子是化學惰性的粒子，擁有更強的耐酸腐蝕性及耐氧化性，利于長期使用。

因此，本發明設計合成了一種納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物，用于電磁波吸收。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種簡單綠色的方法制備納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種納米多孔碳鑲嵌惰性金屬粒子復合物的制備方法，該方法通過g-C₃N₄吸附金屬離子，在高溫下鎂粉還原金屬離子/g-C₃N₄，得到金屬粒子/C；最后通過鹽酸除去反應過程中產生的鎂的化合物。包括如下步驟：

1)首先通過高溫煅燒三聚氰胺(C₃N₆H₆)制備g-C₃N₄，作為中間體1；將中間體1在去離子水中超聲分散30min后，再加入金屬鹽，超聲攪拌15min混合均勻，溶液過濾烘干后將產物研磨成粉末，得到金屬離子/g-C₃N₄，作為中間體2；其中，中間體1與金屬鹽的質量比控制在1:0.5-3。

2)將中間體2與鎂粉充分混合，在管式爐中氬氣保護下，進行經過高溫煅燒，煅燒溫度為700-900℃，煅燒時間為1-4h；將煅燒后產物用鹽酸洗滌，去離子水洗滌至中性后過濾烘干，得到最終產物金屬粒子/C復合物。所述中間體2與Mg粉質量比為1:0.8-4。

進一步的，步驟1)制備g-C₃N₄的過程為：將三聚氰胺于空氣中煅燒，煅燒溫度為500-600℃，煅燒時間2-6h。最優溫度為520℃，最優時間為4h。

進一步的，步驟1)中g-C₃N₄與金屬鹽的質量比優選為1：1。

進一步的，步驟1)中所述的金屬鹽包括氯化金，氯化鉑，氯化銅，硝酸銀，硝酸銅，硝酸鉑，乙酸銅中的一種及其組合。

進一步的，步驟2)中煅燒溫度優選為750℃，煅燒時間優選為2h。

進一步的，步驟2)中所述中間體2與Mg粉質量比優選為1:2。

本發明的有益效果是：