[发明专利]一种核壳结构的树枝状Fe2

说明书

本发明公开的一种核壳结构的树枝状Fe₂O₃@PPy吸波复合材料及其制备方法，具有多级分形结构，PPy均匀的包覆在树枝状Fe₂O₃表面，且随着Fe₂O₃含量的增加，壳层的厚度减少，以实现复合材料吸波性能的调控。先采用水热‑退火制备树枝状Fe₂O₃，然后采用陈化法，掺杂剂选用PTSA，氧化剂选用FeCl₃·6H₂O，制备了具有良好吸波性能的树枝状核壳结构Fe₂O₃@PPy复合材料。该方法制备出的吸波复合材料具有良好的吸波性能，可以提高材料的电磁波吸收性能。

技术领域

本发明涉及吸波复合材料技术领域，具体涉及一种核壳结构的树枝状Fe₂O₃@PPy吸波复合材料及其制备方法。

背景技术

随着电子设备的广泛应用，电磁辐射为人们带来的危害也越来越大。电磁波吸收材料可以涂覆在物体表面，将入射电磁波的电磁能转换成热能或者其它形式的能而耗散掉，被广泛的应用于军事隐身防护、民用防电磁辐射和微波暗室等领域。目前，传统吸波材料已经在一定程度上取得了进展，并得到了适当的应用，随着吸波材料的应用领域的逐步扩展，人们对吸波材料的要求也越来越高，研究和开发具有吸波层薄、密度低、吸收频带宽和吸收能力强的吸收材料是当前研究的重点，追求薄、轻、宽和强是当前对电磁波吸收材料的基本要求。而核壳结构复合材料可以通过实现内部核心和外部壳层材料的合理搭配，来有效调节电磁参数，优化阻抗匹配特性，提升材料的吸波性能。但该类复合材料多为球状结构，产生的异质界面较少，不利于界面极化的产生，限制了核壳结构复合材料吸波性能的进一步提高。

树枝状结构的磁性Fe₂O₃具有明显的分形结构，并且具有较弱的磁性。这种特殊的分形结构特征具有较大的表面积，形成复合材料会产生较大的异质界面，这有助于界面极化的产生，并且材料具有磁性，会提供磁损耗。因此，树枝状结构的磁性Fe₂O₃是一种很有潜力的“核”材料。可以将树枝状结构的磁性Fe₂O₃与电介质材料进行复合，制备出具有大量异质界面的吸波复合材料。但是，开发简单新颖合成方法来构建这种特殊核壳结构仍是现存在的待解决的技术问题。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种核壳结构的树枝状Fe₂O₃@PPy吸波复合材料及其制备方法，该方法制备出的吸波复合材料具有良好的吸波性能，可以提高材料的电磁波吸收性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种核壳结构的树枝状Fe₂O₃@PPy吸波复合材料，具有多级分形结构，PPy均匀的包覆在树枝状Fe₂O₃表面，且随着Fe₂O₃含量的增加，壳层的厚度减少，以实现复合材料吸波性能的调控。

一种核壳结构的树枝状Fe₂O₃@PPy吸波复合材料的制备方法，包括以下步骤；

(1)称取一定量的铁氰化钾加入到去离子水中，搅拌均匀后，转移至聚四氟乙烯内衬中，在一定温度下进行反应，收集并烘干得到粉末样品；

(2)将步骤1制备的粉末样品放于管式炉中保温，设置相应的升温条件，并进行保温，再降温，制备的黑色粉末即为所需要的树枝状样品；

(3)称取一定量的黑色粉末，并将其溶于去离子水中；

(4)称取一定量的吡咯单体和PTSA加入到步骤3所述的去离子水溶液中，再次搅拌一段时间；