[发明专利]一种具有吸波功能的石墨烯-铁氧基纳米功能子的制备方法

说明书

本发明涉及一种具有吸波功能的石墨烯‑铁氧基纳米功能子的制备方法。该方法包括：将石墨烯与生物蛋白分散液混合，超声分散，加入铁源，得到混合液，然后进行生物水热矿化反应，降温，水洗、离心、干燥，将得到的矿化物质煅烧。该方法实现吸波材料频带和吸收强度的可控调整，以满足不同领域的需求。

技术领域

本发明属于功能纳米复合材料制备领域，特别涉及一种具有吸波功能的石墨烯-铁氧基纳米功能子的制备方法。

背景技术

吸波功能材料在国防军工、航空航天领域有着广泛的应用。吸波材料在隐形飞机上的应用使飞机灵敏的逃避雷达的搜索定位，大大提高了战机的战斗和打击能力，成为国防军工的重要战略材料。

随着科技的发展，吸波材料日新月异，厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收强度大的新型吸波材料被市场迫切需求。作为吸波材料的重要组成材料，吸波功能子是决定吸波材料性能好坏的关键组分。

中国专利CN201310408074.4公开了一种石墨烯-三氧化二铁纳米颗粒复合材料的制备方法,包括下列步骤：步骤一、将原料氧化石墨烯和铁盐按一定质量比溶于水中混合均匀；步骤二、将步骤一中混合好的液体通过离心或抽滤将氧化石墨烯分离出来,并用水或酒精清洗干净；步骤三、将步骤二中得到的产物在空气或氧气中进行热处理,得到石墨烯-三氧化二铁纳米颗粒复合材料,其中所述铁盐为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁和硫酸亚铁中的一种,所述热处理温度在300-1000摄氏度,热处理时间在5分钟-10小时。

与该发明专利相比，本发明采用了商业石墨烯为原料(石墨烯为氧化石墨烯经过化学还原得到)，利用天然蚕丝蛋白为模板，采用更为温和的工艺(仅在200℃以下处理10h即可得到)制备的一种具有特殊橄榄状形貌的石墨烯-三氧化二铁纳米复合材料，并赋予了材料优异的吸波性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有吸波功能的石墨烯-铁氧基纳米功能子的制备方法，以填补现有技术的空白。

本发明提供一种石墨烯-铁氧基纳米功能子的制备方法，包括：

(1)将石墨烯与生物蛋白分散液混合，超声分散，加入铁源，得到混合液，其中混合液中铁源质量百分浓度为0.5％-1.5％，生物蛋白液质量百分浓度为0.005％-0.2％，石墨烯质量百分浓度为0.03％-0.15％；

(2)将步骤(1)中混合液进行生物水热矿化反应，降温，水洗、离心、干燥，得到矿化物质；

(3)原位磁化工艺过程：将步骤(2)中矿化物质煅烧，得到石墨烯-铁氧基纳米功能子。

所述步骤(1)中生物蛋白分散液质量百分浓度为0.1％-0.5％。

所述步骤(1)中混合液中去离子水的质量百分浓度为98.15-99.465％。

所述步骤(1)中生物蛋白液为蚕丝蛋白液。

所述步骤(1)中铁源为三氯化铁。

所述步骤(2)中生物水热矿化反应温度为120-180℃，生物水热矿化反应时间为4-12h。

所述步骤(2)中干燥温度为50-70℃，干燥时间为4-6h。

所述步骤(2)中煅烧的工艺参数为：以2-5℃/min从室温升至200-300℃保温1-3h，然后以2℃/min升温至400-800℃保温1-3h。

本发明还提供一种上述方法制备得到的石墨烯-铁氧基纳米功能子。

本发明还提供一种上述方法制备得到的石墨烯-铁氧基纳米功能子在吸波材料中的应用。