[发明专利]手性聚吡咯/Fe3

说明书

本发明公开了一种手性聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法及应用，向聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合物中加入手性樟脑磺酸进行掺杂，获得手性聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合材料。本发明在石墨烯中通过化学“一步法”使聚吡咯和铁氧体同时生成，减少了化学工艺步骤，降低生产成本，同时对聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合材料进行手性酸掺杂，获得具有手性的聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合材料，该材料具备良好的吸波性能及高效的宽频吸收带，可广泛应用于民用与军事领域。

技术领域

本发明属于石墨烯复合材料技术领域，具体地说涉及一种手性聚吡咯 /Fe₃O₄/石墨烯复合材料的制备方法及应用。

背景技术

石墨烯因其具备吸波材料的多种特点，被广泛作为吸波材料使用，同时也是吸波材料良好的载体。然而因为单一石墨烯磁性小而且具有较高的介电损耗，其电磁波吸收性能并不理想。

铁氧体磁介质材料是一类吸收型电磁波吸收材料，是一种被广泛应用的磁损耗物质，在交变电磁场中具有磁滞损耗、电阻损耗和介质损耗，可以把入射到内部的电磁波能量转换成其他形式的能量从而达到吸收电磁波的效果，同时其具有较宽的吸收频带使其成为应用广泛的电磁波吸收材料。由于单一铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱和磁感应强度低，故其在交变电磁场单位体积消耗的电磁波也较少，限制了其在在吸波材料方面的应用。

导电聚合物具有制备工艺简单、密度低、耐腐蚀、化学性能稳定等优点，而且导电聚合物与磁损耗物质复合后，材料不仅具有较好的导电性和磁性，且对电磁波的衰减由原来单一的电损耗变为兼具介电损耗和磁损耗，因此在导电聚合物中添加一定量的磁损耗物质有望制备出一种吸收率较高、吸收频带宽的吸波材料。导电聚合物与磁损耗型材料复合，在介电损耗和介磁损耗两方面提高吸波性能。

随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。吸波材料指能吸收、衰减投射到材料表面的电磁波能量，并将电磁能通过材料内部的介质损耗转换成成热能等其它形式的能量耗散掉的一类功能材料。吸波材料由吸收剂、胶黏剂及各种助剂组成，其中吸收剂的电磁性能决定了吸波涂层性能的好坏，在细胞材料中起到关键的错用。研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。随着现代工艺的发展，对吸波材料的要求越来越高，要求在吸波效果较好的同时，具备较好的物理机械性能、较好的耐高温性以及使用维护简单等。

现有技术中采用石墨烯与导电聚合物和铁氧体复合形成复合材料，并将之用于电磁波的吸收，在复合过程中工艺繁琐，制备出的复合材料的吸波性能不能满足现代发展的要求，无法制备具有较宽频带吸收性能的复合材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提出了一种制备具有宽频带吸波性能的手性聚吡咯/Fe₃O₄/石墨烯复合材料方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：