[发明专利]一种二维碳材料负载Fe3

说明书

本发明属于电磁吸波材料技术领域，具体涉及一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质吸波材料及其制备方法和应用。将鱼皮加入至经去离子水溶解的Fe(NO₃)₃·6H₂O中充分浸泡，而后烘干、高温处理，获得二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质电磁吸波材料。本发明的制备方法具有原材料广泛、负载量可调、成本低、工艺简单等优点，且采用本发明方法制备的具有优异的电磁衰减能力和较宽的有效吸收带宽。

技术领域

本发明属于电磁吸波材料技术领域，具体涉及一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质吸波材料及其制备方法和应用。

背景技术

当今社会，随着科学技术的飞速发展，各种各样的电子被广泛应用于各个领域。特别是5G通讯的发展，使得电磁污染问题更加严重，严重影响通讯系统并危害人体健康，电磁污染问题的解决已经是社会广泛关注的话题。因此，制备一种具有吸收能效高、有效吸收宽带宽、匹配厚度薄、环境友好等优点的吸波材料是解决电磁污染问题的关键。通常来说，电磁吸波材料按照损耗机理可以分为两种：介电损耗材料(例如石墨烯、碳纳米管等)与磁损耗材料(例如Fe₃O₄、Co₃O₄、Co、Fe等)。然而，他们有各自的缺点，例如，石墨烯由于其制备工艺复杂很大一定程度限制其应用，Fe₃O₄等存在密度大、匹配厚度厚、性能差等缺点，往往不会单独作为电磁吸波材料来使用。将两者结合为复合材料是一种行之有效的方法。但是其工艺流程复杂以及实验过程中所用到的试剂往往会对人体、环境产生危害等缺点仍是现如今限制其应用的一大难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质电磁吸收材料及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案实现的：

一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质吸波材料的制备方法，将鱼皮加入至经去离子水溶解的Fe(NO₃)₃·6H₂O中充分浸泡，而后烘干、高温处理，获得二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒轻质电磁吸波材料。

具体为：将六水硝酸铁溶解于去离子水中，充分搅拌溶解；随后将鱼皮加入其中，超声下使其充分浸泡在溶解Fe(NO₃)₃·6H₂O的去离子水中；随后将体系置于烘箱中烘干，将烘干后的鱼皮充分研磨至粉末；而后在管式炉下高温处理，取出洗涤干燥即得吸波材料。

所述Fe(NO₃)₃·6H₂O溶于去离子水中，Fe(NO₃)₃·6H₂O的终浓度为0.025-0.1mol/L；所述鱼皮质量(g)与Fe(NO₃)₃·6H₂O摩尔数(mmol)的比为1～2:0.1～1.5。

所述将体系置于烘箱中于60～80℃烘干；所述高温处理的温度为650～850℃，处理时间为1～3小时。

所述鱼皮为鲤鱼鱼皮。

一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒的轻质电磁吸波材料，按所述方法制备所得轻质电磁吸波材料；其碳材料呈二维碳片状，材料中均匀分散大都呈现八面体状大小均匀的Fe₃N纳米颗粒。

一种二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒的轻质电磁吸波材料的应用，所述二维碳材料负载Fe₃N纳米颗粒的轻质电磁吸波材料在作为高效轻质吸收剂的应用。