[发明专利]一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯负载磁性颗粒钡铁氧体的制备方法。

背景技术

石墨烯是单原子厚度的碳原子层，作为一种新型碳材料，其在力学、量子和电学方面具有独特的性质，自2004年被发现以来已成为重要的研究热点。石墨烯是一种典型的介电损耗型吸波材料，并且其质量轻，使其在电磁吸波领域有很大的研究潜力；在《石墨烯/Fe₃O₄复合材料的制备及电磁波吸收性能》中采用石墨烯和Fe₃O₄制备得到石墨烯/Fe₃O₄复合材料，石墨烯/Fe₃O₄复合材料中因为加入了Fe₃O₄增强石墨烯电磁吸波能力，但是该方法采用水合肼作为还原剂，水合肼是剧毒化学物质，因此还原过程存在较大的毒性危害，增加制备成本，提高操作难度。

发明内容

本发明的目的是要解决现有制备石墨烯/Fe₃O₄复合材料过程存在毒性危害的问题，而提供一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料及其制备方法。

一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料由钡铁氧体悬浮液和浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液制备而成，所述的钡铁氧体悬浮液中钡铁氧体与浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中氧化石墨的质量比为9:(1~2)。

一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、制备氧化石墨水分散液：将氧化石墨放入去离子水中进行超声分散，即得到浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液；二、制备钡铁氧体悬浮液：将粒度为50nm~2μm的钡铁氧体放入去离子水中进行超声分散，即得到超声分散均匀的钡铁氧体悬浮液；三、超声处理：将钡铁氧体悬浮液加入浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中进行超声分散，即得到超声共混物；四、水热处理：将超声共混物转移至反应釜中进行水热处理，得到还原产物；五、干燥处理：还原产物先采用去离子水进行洗涤至滤液pH值为6~7为止，洗涤后的还原产物进行干燥处理，即得到石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料；步骤二中所述的钡铁氧体与去离子水的质量比为(0.0015~0.0135):1；步骤三中所述的钡铁氧体悬浮液中钡铁氧体与浓度为0.5mol/L~5mol/L氧化石墨水分散液中氧化石墨的质量比为9:(1~2)。

本发明优点：一、本发明没有采用水合肼作为还原剂，避免了水合肼毒性危害，降低操作成本，降低操作难度，达到无毒害操作，具有环保无污染的优点；二、本发明利用了钡铁氧体晶体结构稳定，分散在氧化石墨烯表面，氧化石墨在水热条件下还原为石墨烯的同时负载钡铁氧体，采用扫描电子显微镜表征本发明制备的石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的形貌，采用矢量网络分析仪的方法评价本发明制备的石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的吸波性能，可知本发明制备的石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料具有优异吸波性能，因此本发明制备的石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料在电磁波吸收材料领域有很好的应用前景。

附图说明

图1是试验一制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的SEM图；图2是试验一制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的反射损耗与测试频率关系曲线图，图中A表示厚度为0.5mm的本试验制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的反射损耗与测试频率关系曲线图，图中B表示厚度为1mm的本试验制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的反射损耗与测试频率关系曲线图，图中C表示厚度为1.5mm的本试验制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的反射损耗与测试频率关系曲线图，图中D表示厚度为2mm的本试验制备石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料的反射损耗与测试频率关系曲线图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料，石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料由钡铁氧体悬浮液和浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液制备而成。

本实施方式所述的钡铁氧体悬浮液中钡铁氧体与浓度为0.5mol/L~5mol/L的氧化石墨水分散液中氧化石墨的质量比为9:(1~2)。

钡铁氧体是典型的磁损耗型吸波材料，吸波性能较好，但密度较大。