[发明专利]一种具有可谐调吸波性能的材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有可谐调吸波性能的材料，所述材料为二维碳基负载镧系稀土氧化物(CN‑REOs)纳米材料与聚偏氟乙烯(PVDF)的复合材料(CN‑REOs/PVDF)，其包括少量氮掺杂的具有部分类石墨相氮化碳(g‑C₃N₄)结构的二维碳基和纳米尺度的镧系稀土氧化物。本发明还涉及所述吸波材料的制备方法。本发明的吸波材料具有优异的吸波性能和可谐调性。

技术领域:

本发明涉及一种具有可谐调吸波性能的材料，所述材料为二维碳基负载镧系稀土氧化物(CN-REOs)纳米材料与聚偏氟乙烯(PVDF)的复合材料(CN-REOs/PVDF)，属于纳米材料技术领域。本发明还涉及所述材料的制备方法。

技术背景:

近些年来，随着电子科技的高速发展，无线通信设备、计算机、家用电器等的广泛应用给人民带来方便的同时也带来了电磁辐射危害。随着人们对绿色生活的需求日益增高，电磁辐射危害已逐渐引起人们的关注，并且在继水质污染、大气污染、噪声污染之后，电磁波辐射污染已被世界公认为第四大污染。为了减少电磁辐射带来的危害，制备高性能的吸波材料至关重要。

吸波材料可以将电磁波引入其内部并以两种途径使电磁能衰减损耗，一是将电磁能转化为其他能量比如热能，另一种是利用电磁波之间的干涉相消使电磁波振幅相互抵消。

阻抗匹配和衰减理论是决定材料电磁波吸收性能的两个重要因素。而材料的复介电常数ε＝ε′-jε″和复磁导率μ＝μ′-jμ″直接影响材料的吸波性能。通过调整材料的介磁参数减小界面阻抗，增大微波损耗是获得理想吸波剂的有效途径。目前，吸波材料的首要问题是解决轻质、宽频吸收、吸收位置与频宽可控的问题。近年来，石墨烯作为二维碳材料中不可忽视的一员，由于其高理论表面积、高导电性、高电子迁移率、高稳定性和其它良好的物理化学性质被广泛的应用于光催化、储氢、生物、吸波等领域。但随着研究的深入，科研人员们发现石墨烯超高的介电性，在制备过程中的高能耗、易团聚、阻抗匹配困难等缺点限制了它在吸波领域的应用。因此找到一种新型的二维碳基吸波材料及其制备方法变得迫在眉睫。

本文的目的在于克服以石墨烯为代表的二维碳基材料制备过程繁杂、性质单一、吸波性能不可调控的缺点，提出了一种采用简单的溶剂热-烧结法制备二维碳基负载镧系稀土氧化物纳米复合材料的方法，得到了性能优异并且可谐调的吸波材料。

发明内容:

本发明涉及一种具有可谐调吸波性能的材料，特征在于所述材料为二维碳基负载镧系稀土氧化物(CN-REOs)纳米材料与聚偏氟乙烯(PVDF)的复合材料(CN-REOs/PVDF)，其包括少量氮掺杂的具有部分类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)结构的二维碳基和纳米尺度的镧系稀土氧化物。以二维碳基负载稀土氧化铈(CN-Ce)为例，其包括少量氮掺杂的具有部分类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)结构的二维碳基和纳米尺度的氧化铈。本发明还涉及所述材料的制备方法。

优选地，所述镧系稀土氧化物选自氧化镧(La₂O₃)、氧化铈(CeO₂)、氧化镨(Pr₆O₁₁)、氧化钕(Nd₂O₃)、氧化钐(Sm₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铽(TbO_1.81)、氧化镝(Dy₂O₃)、氧化铒(Er₂O₃)、氧化铥(Tm₂O₃)、氧化镱(Yb₂O₃)和氧化镥(Lu₂O₃)。