[发明专利]一种Co/ZrO2

说明书

本发明涉及一种Co/ZrO₂/C电磁波吸收材料及其制备方法与应用。所述电磁波吸收材料为一维纤维相互交织的三维网状结构，所述纤维由碳质基体、ZrO₂和Co纳米颗粒组成，其中，所述Co纳米颗粒镶嵌在由ZrO₂均匀分布碳质基体表面。所述包括：(1)将钴源、锆源、无水乙酸有机配体和DMF配成溶剂热溶液，且所述有机配体中包含碳源，溶剂热后得到MOF前驱体，MOF前驱体洗涤干燥，然后用钴源处理MOF前驱体，得到钴源复合的MOF；(2)将复合后的MOF前驱体置于保护气氛中，将钴源中的钴离子转换成单质钴、将锆源转换成ZrO₂、将有机配体转换成碳基体，即得。本发明将ZrO₂、Co和C有效地进行纳米尺度的复合，制备的材料具有优异性能。

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料领域，具体涉及一种Co/ZrO₂/C电磁波吸收材料及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着通讯技术及电子产品的快速发展，电磁污染的不断加剧，人类的身体健康也会受到损害，有研究表明过量的电磁辐射会引发各种神经系统障碍。在军事上，随着现代战争走向信息化，军事防御体系及飞行器被敌方探测、跟踪和攻击的可能性也越来越大，因此电磁波吸收材料也越来越受到人们的关注，发展隐身技术成为军事技术发展的重要方向。吸波材料对电磁波的损耗机制主要包括两种：吸收损耗和干涉损耗。吸收损耗主要包括电导损耗、介电损耗和磁损耗。

传统的介电吸波材料主要包括碳材料、过渡金属氧化物及导电高聚物等，主要依靠形成宏观电流、界面极化、偶极子极化等损耗机制。传统的磁性吸波材料主要包括铁氧体及磁性金属颗粒等，主要靠涡流损耗、自然共振损耗和交换损耗等对电磁波进行衰减。虽然过渡金属氧化物的已被较为深入的研究，但是，本发明人认为，随着科学技术的发展，吸波材料逐渐向着低维复合化、多频谱兼容化和智能化方面发展。对于吸波材料来说，单一的吸收剂很难达到宽频带吸收的目的，二氧化锆作为介电型材料，无法提供适当的电损耗和磁损耗，并且根据阻抗匹配条件可以得知，单一的二氧化锆难以满足阻抗匹配条件，也就难以获得优异的电磁波吸收性能，这也限制了它的进一步发展和应用。

现有技术中也制备出了两种金属与碳复合的吸波材料，但其仍存在吸波性能差、碳材料易坍塌的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种Co/ZrO₂/C电磁波吸收材料及其制备方法与应用。本发明将Co、ZrO₂和碳基体有效地复合在一起，制备的Co/ZrO₂/C复合物具有较强的吸收强度，超宽的吸收带宽，低密度，高强度等特性，本制备方法高效简单，成本低，具有良好的应用前景。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种Co/ZrO₂/C电磁波吸收材料的制备方法，包括：锆源、有机配体和无水乙酸混合均匀，溶剂热法合成MOF；

将MOF分散到钴源溶液中，得到MOF的复合物；

将MOF的复合物煅烧，形成Co/ZrO₂/C。

本发明提供了一种通过金属有机框架衍生物可直接制备由金属氧化物均匀分布的碳基材料的方法，并且通过保护气氛下灼烧，负载的钴源可直接被还原成金属钴，相对于其他的步骤繁琐、设备复杂的合成法，如化学气相沉积、电弧放电法，本发明的方法可以使介电型金属氧化物高度均匀的分散在碳基体上并且磁性金属可被直接还原，是一种制备磁性颗粒/介电氧化物/碳基电磁波吸收材料简单高效的方法。