[发明专利]还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料

说明书

本发明公开了还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料及其制备方法和应用，其制备方法包括步骤：(1)天然石墨粉经氧化反应得到氧化石墨烯；(2)氧化石墨烯与五水合四氯化锡、六水合氯化铁经水热还原反应，得到还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料。本发明通过二氧化锡和三氧化二铁与还原氧化石墨烯进行复合，使复合材料的界面极化能力增加，并借助磁损耗和介电损耗的协同作用，使复合材料的阻抗匹配和衰减匹配得到提高，进而提高微波吸收性能。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体涉及一种还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料。属于功能材料技术领域。

背景技术

电子技术以及电子设备给人们日常生活带来便利的同时也带来了电磁污染问题。电磁污染不仅影响电子设备的正常使用，对人们的健康也有危害。因此，复合材料在军事、工业和商业等领域越来越受到研究者的关注。

复合材料是指能通过阻抗匹配和衰减匹配将电磁波吸收耗散的一类材料。目前已有研究的复合材料包括铁氧体、金属等，但由于密度大、热稳定性差等因素，难以满足复合材料的要求。微波吸收性能取决于材料的复介电常数、复磁导率、匹配厚度和匹配频率等。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料以及制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

还原氧化石墨烯(RGO)、二氧化锡和三氧化二铁复合材料的制备方法，包括步骤：

(1)天然石墨粉经氧化反应得到氧化石墨烯(GO)；

(2)氧化石墨烯与五水合四氯化锡、六水合氯化铁经水热还原反应，得到还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料。

优选的，步骤(1)的具体方法是：在反应器皿中加入天然石墨粉和高锰酸钾，混匀，缓慢加入浓硫酸和浓磷酸，搅拌均匀，50～80℃搅拌反应12～24小时，反应结束后冷却至室温，之后将所得混合溶液倒入冰冷的另一反应器皿中，逐滴滴加过氧化氢，反应溶液变成亮黄色，得到氧化石墨烯溶液，经后处理即得氧化石墨烯粉末；其中，天然石墨粉、高锰酸钾、浓硫酸、浓磷酸和过氧化氢的质量体积比为3g：18～28g：150～450mL：30mL：1～10mL。其中，浓硫酸为H₂SO₄质量浓度为95～98％的水溶液，浓磷酸为H₃PO₄质量浓度不小于85％的水溶液。

进一步优选的，后处理方法为：将氧化石墨烯溶液用稀盐酸洗涤，然后用无水乙醇洗至中性，40℃条件下真空干燥18小时。其中，稀盐酸的浓度为1～10mol/L。

进一步优选的，冷却后所得混合溶液倒入的反应器皿为塑料制品，例如，塑料烧杯。

优选的，步骤(2)的具体方法是：将氧化石墨烯加入无水乙醇和去离子水的混合溶液中，超声分散，然后加入六水合氯化铁和五水合四氯化锡，搅拌均匀，160～200℃条件下反应10～24小时，经后处理即得还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料；其中，氧化石墨烯、六水合氯化铁、五水合四氯化锡、无水乙醇和去离子水的质量体积比为20～80mg：0.5406g：0.5406～5.406g：20mL：50mL。

进一步优选的，后处理方法为：将反应所得混合液用无水乙醇洗至中性，60℃条件下真空干燥24小时。

进一步优选的，超声分散时间为1小时。

还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料，是按照上述制备方法制备得到的。

上述还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料在微波吸收中的应用。

本发明的有益效果：