[发明专利]一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料及其制法

说明书

本发明涉及吸波材料技术领域，且公开了一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料，包括以下配方原料及组分：磷掺杂氧化石墨烯、纳米多孔NiFe₂O₄、石蜡，质量比为0.2‑0.6:0.4‑0.8:1。该一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料，NiFe双金属MOFs高温热裂解，制备得到多孔状纳米NiFe₂O₄，与磷掺杂氧化石墨烯形成复合材料，磷掺杂可以提高了氧化石墨烯的导电性，能引入更多的载流子，有利于增强复合材料的电损耗能力，并且磷掺杂产生了结构缺陷，增强了材料的界面极化效应，导电性能优异的磷掺杂石墨烯和磁性能优异的纳米NiFe₂O₄形成良好的阻抗匹配性能，并且吸收的电磁波加入纳米NiFe₂O₄大量的孔隙结构中，不断进行反射，在协同作用下增强了复合材料的吸波性能。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，具体为一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料及其制法。

背景技术

具有电磁辐射特性的电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线等，笔记本电脑、GPS、移动电话、飞机导航系统和医疗设备等精密电子仪器都会受到电磁波的干扰，影响了仪器的正常使用，电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应，长期接受电磁辐射会对人体的中枢神经系统、机体免疫系统、心血管系统等造成损伤，导致人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退等疾病。

吸波材料可以减弱和吸收投射到表面的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰，吸波材料可以通过电阻型损耗、电介质损耗和磁损耗等对电磁波进行吸收和损耗，吸波材料主要有碳系吸波材料如石墨烯、碳纳米管、碳纤维等；铁系吸波材料如钡铁氧体、镍铁氧体和镍锌铁氧体等，镍铁氧体具有良好的磁导率和软磁性，可以通过磁损耗对电磁波进行衰减，但是仅仅靠镍锌铁氧体的磁损耗性能，很难使吸波材料达到阻抗匹配性能，导致吸波性能较差，石墨烯具有电导率高、比表面积大和质量轻等优点，在电磁屏蔽和电磁波吸收领域具有广泛的应用，可以将镍铁氧体与石墨烯相结合，改善镍铁氧体材料的阻抗匹配性能和吸波性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料及其制法，解决镍锌铁氧体材料的阻抗匹配性能和吸波性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米镍铁氧体负载石墨烯基吸波材料，包括以下配方原料及组分：磷掺杂氧化石墨烯、纳米多孔NiFe₂O₄、石蜡，三者质量比为0.2-0.6:0.4-0.8:1。

优选的，所述纳米多孔NiFe2O4制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇混合溶剂，加入配体对苯二甲酸和3,3-二氨基联苯胺，搅拌溶解后加入NiCl₂和FeCl₂，将溶液置于水浴锅中加热至40-60℃，匀速搅拌20-40min，将溶液转移进反应釜中，并置于反应釜加热箱中，加热至120-150℃，反应4-8h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到NiFe双金属MOFs。

(2)将NiFe双金属MOFs置于马弗炉中，升温速率为2-5℃/min，升温至300-350℃，保温处理30-90min，再升温至480-520℃煅烧1-2h，制备得到纳米多孔NiFe2O4。

优选的，所述反应釜加热箱包括加热箱体、加热箱体下方固定连接有鼓风加热器、鼓风加热器活动连接有旋转杆、旋转杆固定连接有旋转扇片、加热箱体的内部固定连接有搅拌装置，搅拌装置活动连接有搅拌轴承、搅拌轴承活动连接有搅拌杆、搅拌杆活动连接有调节器、调节器与固定夹活动连接。