[发明专利]一种高熵合金硫化物/二维纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高熵合金硫化物/二维纳米复合材料及其制备方法和应用，涉及电磁波吸波材料技术、新能源电极材料和电催化领域技术领域；本发明通过将醋酸锌、醋酸铜、醋酸铁、醋酸镍和醋酸镉溶于有机溶剂中，再加入硫化物和二维纳米材料分散混合均匀进行反应，原位一步制备得到高熵合金硫化物/二维纳米复合材料。本发明通过试验得出，纳米高熵合金硫化物在6‑18GHz波段具有吸收电磁波作用，而在与二维纳米材料复合后，吸收电磁波作用的波段扩大到5‑18GHz且增加了电磁波吸收能力。由本发明制得的高熵合金硫化物/二维纳米复合材料增加了比单一金属硫化物更好的屏蔽电磁波能力、抗氧化性、耐高温、耐磨和稳定性。

技术领域

本发明涉及电磁波吸波材料技术、新能源电极材料和电催化领域技术领域，具体涉及一种高熵合金/硫化物二维纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子科学技术的进步和各种应用需求的不断发展，在提高吸波材料吸波性能（即高性能化）的同时，吸波材料还在向多功能复合的方向发展。例如，应对反隐身技术发展的更高要求，开发具有同时吸收雷达波与红外辐射及其它多波段电磁波的多频谱吸收材料成为当前吸波材料研发的重要课题；为适应多气候环境条件而研制既可吸波又能兼顾防腐蚀、自清洁、抗冰雪和电催化、新能源电极材料等多功能材料；运用微波化学的有关原理，将吸波材料与催化反应功能结合，能更为有效地利用微波能量来引发所需的化学反应，实现电磁波能与化学能的转化等等，一系列具有双功能甚至多功能的吸波材料时代渐渐开启，成为未来吸波材料研究的重要方向。

电磁波干扰和电磁辐射污染也日益成为困扰人类健康和生活的重要问题，而电磁信息泄漏、军用电子设备的电磁辐射还有可能成为敌方侦测的线索，给军事目标和国防安全带来威胁，因此，高效宽频带电磁波的吸波与屏蔽材料的研发有着重要意义。

理想的吸波材料应具有质量轻、厚度薄、吸收频带宽和吸波能力强的所谓“薄、轻、宽、强”四字要点，并具有良好的力学性能、环境适应性和化学稳定性，以及加工与使用方便等优良的综合性能。世界各国都在致力于开发新型吸波材料以满足这种需求。

二维纳米材料如MXene、g-C₃N₄、石墨烯及其氧化物等具有高比表面积、高导电性、高导热性、高介电常数和机械性等是目前开发新型材料的研究热点。

通过5种或5种以上元素经等摩尔比或近等摩尔比混合而形成的单一固溶体的高熵合金硫化物体系，由于在原子结构上存在的严重的晶格畸变、缓慢的原子协同扩散、高混合熵以及“鸡尾酒”等多重效应，通过机械合金化、粉末冶金、湿化学等方法制备的高熵合金硫化物展现出光催化、电催化、新能源电极材料和优异的降解水中污染物等领域有着广泛的应用前景。

但是目前采用简易的固相烧结法制备高熵过渡金属硫化物-二维纳米复合材料时硫原子会损耗。固相烧结温度到800℃以上，含N、S原子基本上消失完全。同时以纳米高熵合金硫化物作为电磁屏蔽材料，其电磁波吸收能力存在明显不足。

发明内容

为克服现有的技术缺陷，本发明的目的在于提供了一种高熵合金硫化物/二维纳米复合材料及其制备方法和应用，本发明制得的高熵合金硫化物/二维纳米复合材料具有更有效的电磁波吸收能力和稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，提供了高熵合金硫化物/二维纳米复合材料的制备方法，所述复合材料包括以下步骤：

S1、将醋酸锌、醋酸铜、醋酸铁、醋酸镍和醋酸镉溶于有机溶剂中，再加入硫化物和二维纳米材料，分散混合均匀，得到混合液；

S2、将步骤S1得到的混合液升温至140~220℃反应，保温后降温至室温，室温下进行离心分离，对离心后的产物进行洗涤并干燥，得到高熵合金硫化物/二维纳米复合材料；