[发明专利]一种石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

将复合组元、还原剂和氧化石墨烯水分散液混合后于90-180℃密闭反应6-12h，干燥，即获得石墨烯复合气凝胶吸波材料；

其中，所述还原剂为水合肼、乙二胺、抗坏血酸、对苯二胺或碘化氢中的一种；

所述复合组元为聚合物A溶液或包覆聚合物B的磁性纳米颗粒中的至少一种；

所述聚合物A为水溶性聚合物；

聚合物B为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯或聚苯胺中的一种；

磁性纳米颗粒为MFe₂O₄或羰基铁，M为Mn、Fe、Co或Ni中的一种；

所述聚合物A包括聚马来酸酐、聚酰胺酸盐、聚乙烯醇、聚乙二醇、酚醛树脂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；

所述复合组元与氧化石墨烯的质量比为1-26:1，还原剂与氧化石墨烯的质量比为0.3-1:1；

所述干燥是指-50℃，20Pa干燥48h或常温真空干燥48h；

所述包覆聚合物B的磁性纳米颗粒是这样获得的：

（1）将MFe₂O₄前驱体化合物超声分散在溶剂中形成均匀的溶液，利用水/溶剂热或共沉淀方法，于60-220℃，反应6-12h，制备磁性纳米颗粒，产物洗涤并干燥后即获得磁性纳米颗粒；

所述溶剂为蒸馏水、乙醇、甲醇或丙酮中的一种；

所述MFe₂O₄前驱体化合物是指三氯高铁、乙酰丙酮铁或MCl₂中的至少一种，M为Mn、Co、Ni或Fe中的一种；

（2）将磁性纳米颗粒分散在蒸馏水中，加入Fe³⁺源、表面活性剂和聚合物B单体，搅拌反应6-12h，然后通过水磁分离产物，用蒸馏水和乙醇依次洗涤，干燥，即得到包覆聚合物B的磁性纳米颗粒；其中，聚合物B单体为吡咯、噻吩、苯胺或乙炔中的一种；表面活性剂为2.0-6.0wt%的十二烷基硫酸钠或者十二烷基磺酸钠的水溶液，表面活性剂与氧化石墨烯质量比为1:0.05-1.5。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法，其特征在于，所述包覆聚合物B的磁性纳米颗粒中，聚合物B单体与磁性纳米颗粒的质量比为0.2-0.8:1。

3.根据权利要求1-2之一所述的石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水分散液的浓度为1.0-10 mg/mL。

4.根据权利要求1-2之一所述的石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物A水溶液的浓度为5-20wt%。

5.根据权利要求1-2之一所述的石墨烯复合气凝胶吸波材料的制备方法，其特征在于，所述包覆聚合物B的磁性纳米颗粒中，磁性纳米颗粒粒径为30-600nm，聚合物B包覆厚度为40-100nm。

6.如权利要求1-2之一所述方法制备的石墨烯复合气凝胶吸波材料在飞行器隐身、电磁屏蔽、电磁安全防护和微波暗室领域中的应用。