[发明专利]Fe3

说明书

本发明公开了Fe₃O₄@CGFA复合材料的制备及应用，该复合材料制备的方法步骤如下：S1：CGFA的酸化；S2：Fe₃O₄@CGFA的合成；S21：将S1中酸化后的CGFA和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸馏水中搅拌混匀后升温至55‑65℃；S22：将FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O分别溶解在去离子水中并混匀；S23：将S22中的FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O溶液加入到S21中的混合液中，搅拌12‑18min；S24：向S23的混合液中加入浓氨水，并搅拌1.8‑2.2h，控制混合液的pH为10；S25：反应结束后将制备的产物磁化，并用去离子水和无水乙醇洗至中性，经干燥制得Fe₃O₄@CGFA。本发明制备的复合材料具有良好的电磁波吸收性能，从而促进了煤气化固体废物的资源利用。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及Fe₃O₄@CGFA复合材料的制备及应用。

背景技术

随着电子信息技术在工业、商业、军事等领域的广泛应用，无线设备在人们的日常生活中发挥了重要作用。而电子和电气设备所产生的电磁污染和电磁干扰对人们的生活和工作产生了很大的影响。因此，研制性能优良的电磁吸波材料迫在眉睫。碳材料因其比表面积大、化学稳定性好、机械强度高、密度低而成为最重要的非金属材料之一。在提纯、电池、催化、脱硫，特别是微波吸收等领域得到了广泛的应用。碳材料属于介电损耗吸收材料的类型，具有很强的研究热点，如石墨烯。GN、碳纳米纤维、碳纳米纤维、CNFs、炭黑(CB)、碳纳米管、碳纳米管及其复合材料的吸波性能得到了广泛的关注和研究。

煤气化作为一种极具发展前景的洁净煤技术，近年来在我国取得了长足的发展。而粉煤气化技术已成为煤气化领域的主流技术之一(被认为因煤种适应性强、碳转化率高、运行成本低而更为有效)。而在煤气化过程中，一些无机成分和少量未反应的碳会形成粉煤灰或煤气化灰分(CGFA)。CGFA是煤气化过程中不可避免的副产品，通常堆积在露天，占地面积大，利用率低，并可能造成土壤、空气、水等污染。CGFA的残余碳含量达到60％，可以作为潜在的碳基材料来源。而如何以CGFA为原料制备高吸波性能的材料有待进一步研究。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了Fe₃O₄@CGFA复合材料的制备及应用，制备的复合材料具有良好的电磁波吸收性能，从而促进了煤气化固体废物的资源利用。

本发明提出的Fe₃O₄@CGFA复合材料制备的方法步骤如下：

S1：CGFA的酸化

S2：Fe₃O₄@CGFA的合成

S21：将S1中酸化后的CGFA和聚乙烯吡咯烷酮加入蒸馏水中搅拌混匀后升温至55-65℃；

S22：将FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O分别溶解在去离子水中并混匀；

S23：将S22中的FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O溶液加入到S21中的混合液中，搅拌12-18min；

S24：向S23的混合液中加入浓氨水，并搅拌1.8-2.2h，控制混合液的pH为 10；