[发明专利]磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料、其制备方法及应用，属于电磁功能材料领域。该磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，将金属盐以及对苯二甲酸溶解在反应溶剂中，得到混合溶液；步骤2，将所述混合溶液储存在聚四氟乙烯高压釜中，并在马弗炉中加热处理，得到前驱体；步骤3，将所述前驱体在惰性气氛中碳化处理，得到磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料，其中，步骤1中，所述金属盐为氯化镍、氯化钴、氯化锰、氯化锌中的一种或多种，氯化镍：氯化钴：氯化锰：氯化锌：对苯二甲酸＝1：(0～1)：(0～1)：(0～1)：(1～3)，该比例为摩尔比。

技术领域

本发明涉及电磁功能材料领域，具体涉及一种磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料、其制备方法及应用。

背景技术

随着电子科技和通讯工程的飞速发展，电子产品、无线通讯设备得到广泛地普及应用，比如手机、电脑、基站雷达设备。与此同时，伴随而来的电磁辐射和电磁干扰等问题不仅影响通信设备的信息安全和电子元器件的正常运行，而且由此引起的电磁污染严重危及人类身体健康。因此，有效抑制和减少电磁辐射非常重要。电磁波吸收材料可以吸收和衰减入射的电磁波，为解决电磁污染提供了有效的解决方案。

磁性金属材料、金属氧化物及碳材料凭借自身优异的铁磁性能、介电特性和电导损耗等，在吸波领域已经得到了广泛的研究，并被认为是潜在的微波吸收器。然而，单一材料的使用面临着阻抗匹配较差，衰减特性较弱等问题，导致其吸波能力弱、密度大和吸收频带窄，无法满足高性能(“薄、宽、轻、强”)吸波材料的要求。因此，利用多组分复合材料的优势互补特性，进行不同损耗机制(介电损耗、磁损耗和电导损耗)材料的多组元复合，有可能实现吸波材料“薄、轻、宽、强”等高性能的目标。

金属有机骨架(MOFs)作为碳基材料的前驱体已逐渐应用于电磁波吸收领域。因此，MOFs衍生的复合材料凭借其主客体成分可调性和独特的界面结构在微波吸收领域引起了越来越多的关注。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料、其制备方法及应用。

本发明提供了一种磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，将金属盐以及对苯二甲酸溶解在反应溶剂中，得到混合溶液；步骤2，将混合溶液储存在聚四氟乙烯高压釜中，并在马弗炉中加热处理，得到前驱体；步骤3，将前驱体在惰性气氛中碳化处理，得到磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料，其中，步骤1中，金属盐为氯化镍、氯化钴、氯化锰、氯化锌中的一种或多种，氯化镍：氯化钴：氯化锰：氯化锌：对苯二甲酸＝1：(0～1)：(0～1)：(0～1)：(1～3)，该比例为摩尔比。

在本发明提供的磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中，金属盐包括氯化镍和氯化锰。

在本发明提供的磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中，氯化镍、氯化锰以及对苯二甲酸的质量比为(6g～8g)：(1g～5g)：(5g～85g)。

在本发明提供的磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中，反应溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、无水乙醇、去离子水的一种或多种。

在本发明提供的磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，加热处理的升温速率为1℃/min～5℃/min，反应温度为90℃～180℃，保温时间为12h～48h。

在本发明提供的磁性金属/金属氧化物/碳纳米复合材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，惰性气氛为氩气、氮气以及氢气/氩气中的任意一种。