[发明专利]一种三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO3

说明书

本发明涉及微波吸收材料技术领域，尤其涉及一种三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO₃复合吸波材料的制备方法。本发明将Sc(NO₃)₃·6H₂O与Fe(NO₃)₃·9H₂O加入到去离子水中，搅拌溶解得到溶液A；将水性聚乙烯醇PVA溶解于Sc(NO₃)₃水溶液中得到溶液B；将溶液A和溶液B混合均匀并搅拌12～14h得到均质溶胶C；将均质溶胶C匀速升温至温度为200～300℃并保温6～8h，在匀速升温至温度为900～1000℃煅烧6～8h得到ScFeO₃粉末；将氧化石墨烯GO加入至去离子水中，超声分散10～12h得到GO悬浮液；将ScFeO₃粉末加入到GO悬浮液中混匀得到前驱体溶液；将前驱体溶液冷冻干燥，然后置于氩气氛围、温度为1000～1200℃下保温2～3h得到三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO₃复合吸波材料。本发明ScFeO₃颗粒嵌入rGO中可显著降低电导率，增加孔隙率，改善阻抗匹配特性和电导率损失。

技术领域

本发明涉及微波吸收材料技术领域，尤其涉及一种三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO₃复合吸波材料的制备方法。

背景技术

随着电磁波污染和电磁干扰在日常生活和军事领域日益突出，迫切需要解决电磁辐射污染问题。最近，解决这一问题需要创新新型高性能微波吸收材料。由于仅存在单损耗介质(如磁损耗或介电损耗)，大多数传统微波吸收材料无法实现更好的阻抗匹配和耗散性能，这限制了其广泛的发展。

发明内容

本发明针对现有技术中微波吸收材料存在的问题，提供一种三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO3复合吸波材料的制备方法，采用溶胶-凝胶法制备ScFeO₃粉末，再采用冷冻干燥和热处理合成三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO3复合吸波材料，通过控制复合材料中ScFeO₃粉末的含量，从而调整电磁参数和微波吸收性能。

一种三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO₃复合吸波材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)将Sc(NO₃)₃·6H₂O与Fe(NO₃)₃·9H₂O加入到去离子水中，搅拌溶解得到溶液A；将水性聚乙烯醇PVA溶解于Sc(NO₃)₃水溶液中得到溶液B；

(2)将溶液A和溶液B混合均匀并搅拌12～14h得到均质溶胶C；

(3)将均质溶胶C匀速升温至温度为200～400℃并保温6～8h，在匀速升温至温度为900～1100℃煅烧6～8h得到ScFeO₃粉末；

(4)将氧化石墨烯GO加入至去离子水中，超声分散10～12h得到GO悬浮液；将ScFeO₃粉末加入到GO悬浮液中混匀得到前驱体溶液；

(5)将前驱体溶液冷冻干燥形成多孔泡沫结构，然后置于氩气氛围、温度为1000～1200℃下保温2～4h得到三维还原氧化石墨烯rGO/ScFeO₃复合吸波材料。

所述均质溶胶C中Sc与Fe的摩尔比为1:1～1:1.5。

所述ScFeO₃粉末占氧化石墨烯GO质量的1～3％。

本发明的有益效果是：

(1)本发明将ScFeO3颗粒嵌入rGO中显著降低了电导率，增加了孔隙率，从而改善了阻抗匹配特性和电导率损失；