[发明专利]一种石墨烯泡沫/磁性纳米线复合吸波材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯泡沫/磁性纳米线复合吸波材料的制备方法，配制氧化石墨烯水溶液，用乙醇为溶剂经过多次高速离心以确保将水全部替换掉，得到低浓度乙醇为溶剂的氧化石墨烯溶液，经过一步水热反应制得三维多孔的氧化石墨烯泡沫，再经过二次水热反应，于二维石墨烯片层形成的多孔结构中合成一维磁性纳米线，从而形成了集多维尺度于一体的丰富结构，发挥其电损耗与磁损耗的同时利用电磁耦合效应，界面效应，纳米效应，量子效应而获得优异的吸波性能，实现了对电磁波宽频高强吸收，可有效解决电磁干扰和电磁辐射等问题。

技术领域

本发明涉及一种吸波材料的制备方法，尤其是涉及一种石墨烯泡沫/磁性纳米线复合吸波材料的制备方法。

背景技术

传统的铁氧体，陶瓷系吸波剂等材料虽然具有很好的电磁性能，但由于其密度大，质量重，吸波性能有限等原因使其不能满足实际应用的需求。因此开发质量轻，宽频高强的新型吸波材料可以解决实际问题。石墨烯是2004年首次发现的一种新型二维纳米材料，具有独特的理化性能，石墨烯与传统的碳质材料相比，不仅密度更低，比表面积更大，而且具有高导电率和热稳定性这些特点使石墨烯可以取代传统的碳材料而成为一种新型的吸波材料，单纯石墨烯的主要电磁波衰减机制是电损耗，因而吸波性能欠佳，进一步提高石墨烯材料的电磁波吸收性能是一个有待解决的问题。

中国专利CN107177053A公开了一种钴酸镍-碳化硅纤维多尺度增强体增强聚酰亚胺树脂基结构吸波材料及其制备方法，先将除胶处理并烘干后的碳化硅纤维布放入溶液A中进行水热反应，反应结束后取出碳化硅纤维布进行退火处理，得到钴酸镍-碳化硅纤维多尺度增强体；溶液A是硝酸钴、硝酸镍和尿素加入水中搅拌均匀得到的；将聚酰胺酸溶液均匀涂刷在钴酸镍-碳化硅纤维多尺度增强体的外表面，再叠放整齐得到预制件；对预制件进行若干次抽真空-保压-卸压的重复过程，模压制得钴酸镍-碳化硅纤维多尺度增强体增强聚酰亚胺树脂基结构吸波材料，但是该专利制备方法比较复杂，需要多次采用抽真空-保压-卸压过程。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种石墨烯泡沫/磁性纳米线复合吸波材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种石墨烯泡沫/磁性纳米线复合吸波材料的制备方法，包括：

配制氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯可以很好的溶于水中；

将乙醇加入到配制得到的氧化石墨烯水溶液中，离心处理倒出上清液，剩余物中加入乙醇再重复上述操作数次，得到氧化石墨烯乙醇溶液；

将氧化石墨烯乙醇溶液置于反应釜中，控制温度为150-250℃进行一步水热反应60-770min，自然冷却到室温得到氧化石墨烯水凝胶，注入乙醇和去离子水并定期换水，然后将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥处理得到氧化石墨烯泡沫；水热法制备的还原氧化石墨烯呈现三维网状多孔结构，制得的泡沫的体积和内部孔径的大小以及氧化石墨烯片层排列的有序度会随着反应温度的上升而改变，孔的大小和数量会影响材料的吸波性能。同时，泡沫的形成不单源于石墨烯片层的简单搭接，更多源于氧化石墨烯上的含氧官能团相互反应成键连接，比如形成氢键连接，而高温会对氧化石墨烯上的含氧官能团产生影响，合适的水热反应温度保留了部分含氧官能团而且保证了形成泡沫的韧性和可用度以及泡沫的完整性，韧性和可用度也在很大程度上影响着材料的吸波性能。

将六水硫酸镍、七水硫酸钴、氟化铵和尿素溶于去离子水中，剧烈搅拌后将氧化石墨烯泡沫浸泡于反应液中，使二者充分接触；