[发明专利]β-LiFe5O8纳米晶-石墨烯复合材料、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及吸波材料领域，特别涉及一种β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料、其制备方法及应用。

背景技术

近年来，迅速发展的无线电通讯技术正广泛地应用于军事、民用和工业领域。在军事上，雷达探测技术的迅猛发展，对军事目标的生存构成了严重威胁，因此发展隐身技术屏蔽军舰、飞机等目标的雷达信号，成了军事技术的重要发展方向。另外，在民用和工业上，无线电通讯技术给人们的生活带来了便利的同时也产生了大量的电磁辐射。恶化的电磁环境产生的电磁干扰(EMI)不仅对人们日常的通信、计算机与各种电子系统造成危害，而且会对人们身体健康带来威胁。因此，对于电磁波具有高吸收容量、宽吸收范围、抗氧化能力好、质量轻的吸波材料的研究引起了人们的高度重视。

目前锂铁氧体作为典型的铁基材料，无毒，环境友好，且低价易得，因此被认为是非常有潜力的吸波材料。其中，作为锂铁氧体之一的β-LiFe₅O₈，由于其密度小，仅为4.82g/cm³，因此作为吸波材料比较有利。但是，β-LiFe₅O₈纳米晶比较容易团聚，难以控制其大小和分散性，所以吸波性能受到影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例公开了一种β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料，所述β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料解决了β-LiFe₅O₈纳米晶比较容易团聚的问题，生成了单分散的β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料。技术方案如下：

一种β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料，由β-LiFe₅O₈纳米晶和石墨烯复合而成，所述石墨烯呈片状且作为所述复合材料的基底，所述β-LiFe₅O₈纳米晶分散在所述石墨烯上。

在本发明的一些优选实施方式中，所述β-LiFe₅O₈纳米晶为尖晶石型的面心立方结构，在(220)、(311)、(400)、(440)面有衍射峰。

在本发明的一些优选实施方式中，所述β-LiFe₅O₈纳米晶的粒径为1～15nm。

在本发明的一些优选实施方式中，反射损耗值为-3.60～-27.00dB。

一种上述的β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将氧化石墨加入到N-甲基吡咯烷酮中，进行分散，得到第一分散液；

b)将乙酰丙酮铁、一水合氢氧化锂及十八胺加入至所述第一分散液中，形成第一混合液，在搅拌状态下将第一混合液加热至第一预设温度后，进行第一次保温处理，然后继续在搅拌状态下，加热至第二预设温度，进行第二次保温处理，得到第一反应液，对第一反应液进行骤停处理；

c)对骤停处理后的第一反应液进行分离得到β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料初产物，对β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料初产物进行洗涤、离心及干燥处理，得到β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料。

在本发明的一些优选实施方式中，所述氧化石墨的克数与所述乙酰丙酮铁的摩尔数之比为10～50，所述N-甲基吡咯烷酮的升数与所述乙酰丙酮铁的摩尔数之比为10～50。

在本发明的一些优选实施方式中，所述一水合氢氧化锂与所述乙酰丙酮铁的摩尔比为2～10，所述十八胺的克数与所述乙酰丙酮铁的摩尔数的比为0.25～4。

在本发明的一些优选实施方式中，所述第一预设温度为90℃～160℃，所述第一次保温处理的时间为5min以上，所述第二预设温度为160℃以上，所述第二次保温处理的时间为30min以上。

在本发明的一些优选实施方式中，所述对第一反应液进行骤停处理通过向第一反应液中加入乙醇或丙酮来实现。

上述的β-LiFe₅O₈纳米晶-石墨烯复合材料在吸收电磁波领域的应用。