[发明专利]四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料及其制备方法，包括S1：四氧化三铁的炔基化；S2：纳米氧化物的叠氮化；S3：在氮气气氛中，将经炔基化修饰的四氧化三铁和叠氮化修饰的纳米氧化物，加入到含有催化剂、配体及有机溶剂的混合体系中反应，反应结束后，过滤，用去离子水，丙酮洗涤，真空干燥即得四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料。本发明制得的材料不仅稳定性好，且呈现吸波性能增强效应，具有较好的微波吸收性能，该材料制备采用点击化学的方法，操作简单易行，不需使用贵金属的催化，经济效益好，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及电磁复合材料技术领域，尤其涉及四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着军事隐身技术的发展以及局域网、电脑、移动电话等电子设备的广泛应用，微波吸波材料(简称吸波材料)的重要性与日俱增。吸波材料的研究无论在军事上还是民用上都有着不可估量的作用，因此越来越多的获得各国学者的高度重视。目前，已制备的微波吸收材料仍然存在吸收频带较窄，吸收强度较低，物理综合性能不理想，制备工艺复杂和界面相容性等问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料及其制备方法，该材料具有该材料两组分间以共价键相连，具有良好的界面相容性和稳定性，具有较好的微波吸收性能，该材料采用点击化学的方法制备，操作简单易行，不需使用贵金属的催化，经济效益好，适用于工业化生产，可广泛用于电磁吸收和电磁屏蔽等领域。

本发明提出的四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料，包括四氧化三铁和纳米氧化物。

优选地，所述纳米氧化物为纳米SiO₂、TiO₂、ZnO、SnO中的一种。

本发明提出的四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料制备的方法步骤如下：

S1：四氧化三铁的炔基化；

S2：纳米氧化物的叠氮化；

S3：在氮气气氛中，将经炔基化修饰的四氧化三铁和叠氮化修饰的纳米氧化物，加入到含有催化剂、配体及有机溶剂的混合体系中反应，反应结束后，过滤，用去离子水，丙酮洗涤，真空干燥即得四氧化三铁/纳米氧化物杂化吸波材料。

优选地，所述S1中四氧化三铁的炔基化的方法步骤如下：

S11：将FeSO₄·7H₂O和FeCl₃·6H₂O溶于去离子水中，然后放入到有磁力搅拌的油浴锅中加热，当温度上升到60-80℃时，边搅拌边滴加氨水，调pH至8.5-9.5，溶液变成黑色，然后加入表面活性剂，搅拌反应25-35min，然后将溶液放入聚四氟乙烯反应釜中，将反应釜在170-190℃反应10-18h，冷却后，将产物用磁铁进行磁分离，用去离子水和无水乙醇交替洗涤3-4次，在55-65℃干燥，取出称重，得黑色有磁性的纳米Fe₃O₄粉体；

S12：将所述S11中的纳米Fe₃O₄粉体超声分散于去离子水中，并加入稀盐酸；

S13：将聚丙烯酸超声分散于去离子水中，将所述S12中超声分散好的纳米Fe₃O₄悬浮液以5s/滴的速度滴加到聚丙烯酸溶液中，并超声分散25-35min，然后在油浴锅中90-98℃下快速搅拌50-70min，用盐酸调节pH<4使未反应的羧酸盐官能团质子化，反应产物用去离子水充分洗涤，用磁铁分离产物，将产物放到烘箱中60-80℃下干燥10-14h，得聚丙烯酸包覆的纳米Fe₃O₄颗粒；