[发明专利]一种蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂及其制备方法和应用，属于吸波材料技术领域，所述蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂的制备方法，包括以下步骤：1)将水、六水合氯化铁、四水合氯化亚铁、六水合氯化钴混合，在70～100℃反应1～2h制备磁性纳米粒子；2)将磁性纳米粒子与蛋清液混合后，进行固化处理获得蛋白‑磁性纳米粒子复合物；3)将步骤2)中获得的蛋白‑磁性纳米粒子复合物进行碳化获得蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂。利用所述复合吸波剂制备获得的材料吸波性能较强，同时具有较宽的吸波频带和薄的吸收体匹配厚度等特性，在吸波材料领域具有较大的应用前景。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，尤其涉及一种蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着无线设备和电子设备的使用日益增多，电磁干扰和电磁波辐射不仅影响电子设备的正常运行，还给人类健康带来巨大威胁。寻找能够吸收微波能量并将其转化为热能的微波吸收材料有望成为解决这一严重电磁干扰问题的有效途径。吸波材料，也叫微波吸收材料、隐身材料或者电磁波吸收材料，能够吸收和衰减入射到材料表面的电磁波，并将电磁波能量转化为其它形式的能量，从而实现较小的反射、散射与透射。从组成上来说，吸波材料主要包括两部分，一部分是起到粘结作用的基体材料，一般是一些具有良好的透波及热稳定性能的树脂材料，另一部分是吸波剂，作为吸波材料的主体，主要起到电磁损耗的作用。因此，制备性能优异的吸波剂是制备吸波材料的前提。通常情况下，一个优秀的电磁波吸收器必须具有宽的吸收带宽、强的电磁波吸收能力、薄的吸收体匹配厚度和低的材料密度等特点。

根据传输线理论(Qin,F.；Brosseau,C.,J.Appl.Phys.2012,111,061301)，一般认为电磁波吸收材料根据其电磁波损耗机理可分为介电损耗和磁损耗两大类。然而，对于单一的介电损耗或磁损耗材料，很难获得理想的阻抗匹配条件，从而导致电磁波吸收能力较弱，已经难以满足高效、宽频以及轻质等特性。因此将介电损耗碳材料与磁损耗材料相结合，将是开发优良电磁波吸收材料的良好选择。介电损耗和磁损耗组分的有效组合，一方面可以解决电磁匹配的问题，使得电磁波吸收材料可以有效地进入吸波材料内部，另一方面多种损耗特性的组合，可使入射到材料内部的电磁波被快速损耗，从而达到低反射和吸收力强的特点。碳材料具有良好的介电性能、良好的化学稳定性、较高的机械强度和优异的热稳定性。因此，将碳材料与具有磁损耗能力的磁性粒子相结合，制备碳/磁性粒子复合吸波剂(CN 106520071A，CN104927762A)可以实现对电磁波的快速损耗，获得优异的吸波性能。

然而目前的炭基材料来源单一、吸波效果不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂及其制备方法和应用；以蛋白作为生物质碳源材料，获得的蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂吸波性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种蛋白基碳/磁性Fe Co纳米粒子复合吸波剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将水、六水合氯化铁、四水合氯化亚铁、六水合氯化钴混合，在70～100℃反应1～2h制备磁性纳米粒子；

2)将磁性纳米粒子与蛋清液混合后，进行固化处理获得蛋白-磁性纳米粒子复合物；

3)将步骤2)中获得的蛋白-磁性纳米粒子复合物进行碳化获得蛋白基碳/磁性FeCo纳米粒子复合吸波剂。

优选的，步骤1)中所述反应的pH值为9-11。

优选的，步骤2)所述固化处理的温度为85～95℃。

优选的，步骤2)所述固化处理的时间为0.5～2.5h。

优选的，步骤3)所述碳化的温度为600～1200℃。