[发明专利]一种多级片层结构的钴颗粒、其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种多级片层结构的钴颗粒的制备方法，包括以下步骤：A)将钴盐和酒石酸钾钠在溶剂中混合，加入碱性试剂调节pH值至13～14后加入十六烷基三甲基溴化铵，得到反应溶液；所述十六烷基三甲基溴化铵与钴盐的摩尔比为(0.5～0.9)：1；B)将所述反应溶液超声并加热至70～90℃，然后加入水合肼，进行还原反应，反应结束后收集生成物，得到钴颗粒。该方法制备出的钴颗粒是由纳米片层组装成的对称双六角棱台的颗粒形貌。作为电磁兼容、电磁屏蔽材料而言，较大的磁性能可对电磁波产生较大的磁损耗，其丰富的界面可对电磁波产生较强的介电损耗，因此在磁损耗及介电损耗的协同作用下，可对电磁波产生较大的衰耗作用。

技术领域

本发明属于电磁材料技术领域，尤其涉及一种多级片层结构的钴颗粒、其制备方法及应用。

背景技术

磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如，将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。可以说，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面机密相关。磁性材料的来源主要是天然磁铁矿，含钴和铁的人工合金。

作为典型的金属磁性材料，钴金属具有高比饱和磁化强度、高居里温度及良好的抗氧化性能，可广泛应用在航空、航天等领域，特别是钴颗粒与高频电磁波具有强烈的相互作用，可对电磁波产生较大的磁损耗，因此在电磁兼容及电磁屏蔽领域具有潜在的应用价值。目前存在的问题是钴颗粒形态结构单一，制备成本较高的问题，限制了其进一步应用。

发明内容

本发明提供了一种多级片层结构的钴颗粒、其制备方法及应用，本发明中的方法制备出的钴颗粒中存在相当比例的由片层组装而成截角十二面体结构的钴颗粒，且具有良好的吸波性能。

本发明提供一种多级片层结构的钴颗粒的制备方法，包括以下步骤：

A）将钴盐和酒石酸钾钠在溶剂中混合，加入碱性试剂调节pH值至13~14后加入十六烷基三甲基溴化铵，得到反应溶液；

所述十六烷基三甲基溴化铵与钴盐的摩尔比为（0.5~0.9）：1；

B）将所述反应溶液超声并加热至70~90℃，然后加入水合肼，进行还原反应，反应结束后收集生成物，得到钴颗粒。

优选的，所述步骤A）的反应溶液中钴盐的浓度为0.001~0.1mol/L。

优选的，所述步骤A）的反应溶液中酒石酸钾钠的浓度为0.006~0.6mol/L。

优选的，所述步骤A）的反应溶液中十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.0005~0.1mol/L。

优选的，所述钴盐和酒石酸钾钠的摩尔比为（4~7）：1。

优选的，所述钴盐为硫酸钴、氯化钴、硝酸钴和醋酸钴中的一种或几种。

优选的，所述水合肼与钴盐的摩尔比为（0.8~1.0）：1。

优选的，所述步骤B）中超声的频率为60~90kHz，超声的强度为800~1400W。

如上文所述的制备方法制备得到的多级片层结构的钴颗粒；

所述多级片层结构的钴颗粒具有两个下底面相接触的六棱台形貌，且由六边形片层层叠组装而成的，所述多级片层结构的钴颗粒粒径为1~20μm。

如上文所述的多级片层结构的钴颗粒在电磁兼容及电磁屏蔽中的应用。