[发明专利]手性平面螺旋状PPy/Fe3

权利要求书

1.手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂，其特征在于，包括平面螺旋结构的聚吡咯PPy和粒径均一的Fe₃O₄纳米颗粒，且所述Fe₃O₄纳米颗粒生长于平面螺旋聚吡咯表面，其中，Fe/C的原子比为1:(6.78~11.62)；所述聚吡咯PPy的直径为20~40 μm，Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为15~20 nm；且，所述聚吡咯PPy结构为单链超长纳米链沿着中心缠绕成的平面螺旋片；

所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）称量一定质量的表面活性剂，使其溶于一定体积的去离子水中，在30 ~ 50℃下搅拌10~15 min；冰浴结晶60 ~ 90 min，得到该表面活性剂的结晶悬浮液；

（2）在上述结晶悬浮液中加入氧化剂和吡咯单体，经氧化聚合得到粗产品PPy；

（3）将所述粗产品PPy经过多次离心洗涤、真空冷冻干燥，得到平面螺旋聚吡咯前驱物；

（4）将上述前驱物与铁盐、表面活性剂、水、碱按一定比例添加到乙二醇溶液中，搅拌得到混合均匀溶液；

（5）将上述溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，放入烘箱，经高温反应得到粗产品PPy/Fe₃O₄；

（6）将所述粗产品PPy/Fe₃O₄经过多次离心洗涤、真空冷冻干燥，最终得到所述手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂；

其中，所述步骤（1）中的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵CTAB，且所述表面活性剂的浓度为4.3 ~ 20 mmol/L；

所述步骤（4）中的表面活性剂为聚丙烯酸。

2.根据权利要求1所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂，其特征在于，所述步骤（2）的氧化剂为过硫酸铵，过硫酸铵与吡咯单体的浓度比为1:(2~4)。

3.根据权利要求1所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂，其特征在于，所述步骤（3）和（6）中离心洗涤的离心速度为4000 rpm，离心时间为3~5 min；且，所述真空冷冻干燥温度为–60℃。

4.根据权利要求1所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂，其特征在于，所述步骤（4）铁盐浓度为0.064~0.128 mol/L，且所述表面活性剂为聚丙烯酸，碱为乙酸钠；聚丙烯酸体积分数和乙酸钠的浓度分别为0.34~0.40%，0.36~0.42 mol/L；水与乙二醇的体积比为1:（2~5）。

5.根据权利要求1所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂，其特征在于，所述步骤（5）中，高温反应时间为12 h，反应温度为180~200 ℃。

6.如权利要求1所述的手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂在微波吸收领域中的应用，其特征在于，所述手性平面螺旋状PPy/Fe₃O₄复合宽带微波吸收剂在制备纳米电子设备、传感器、超级电容器、光催化或锂离子电池中的应用。