一种生物质基吸波材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113104903A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110224331.3(22)申请日2021.03.01(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人任鹏刚郭铮铮张付东任芳(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人刘娜(51)Int.Cl.C01G49/08(2006.01)C01B32/348(2017.01)C01B32/318(2017.01)H05K9/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种生物质基吸波材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种生物质基吸波材料的制备方法，具体为：首先，将鸡蛋的蛋清和蛋黄分离，并将蛋清搅拌至发泡状态；再将发泡的蛋清先进行预冷，冷冻干燥，放入管式炉中进行高温碳化，得到生物质碳；之后采用KOH对生物质碳进行活化并负载Fe3O4，得到生物质基吸波材料。通过生物质碳的介电损耗和Fe3O4的磁损耗的共同作用来削弱电磁波，使得制备的吸波材料具有优异的反射损耗和宽的吸收频带；同时，该制备方法简便可行，绿色环保，具有较低的生产成本，易于批量化生产。CN113104903ACN113104903A权利要求书1/1页1.一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将鸡蛋的蛋清和蛋黄分离，并将蛋清搅拌至发泡状态；步骤2，将发泡的蛋清先进行预冷，之后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥；步骤3，将经步骤2后得到的蛋清放入管式炉中并在氮气气氛保护下进行高温碳化，得到生物质碳；步骤4，采用KOH对经步骤3后得到的生物质碳进行活化，得到活化的生物质碳；步骤5，对经步骤4后得到的生物质碳负载Fe3O4，得到生物质基吸波材料。2.根据权利要求1所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，预冷温度为‑24℃，预冷时间为12h；冷冻干燥的温度为‑60℃，压强为20Pa，冷冻干燥时间为72h。3.根据权利要求1所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，碳化条件为：以50～100mL/s的速率通入氮气，以5℃/min的速率升温至700℃并保温3h。4.根据权利要求1所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，具体如下：步骤4.1，将生物质碳超声分散在KOH溶液中，之后静置4h；KOH溶液的质量浓度为60g/L；生物质碳与KOH溶液的质量比为1：2；步骤4.2，将经步骤4.1后得到的生物质碳放入管式炉中进行二次碳化，得到活化的生物质碳。5.根据权利要求4所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4.2中，二次碳化的条件为：以50～100mL/s的速率通入氮气，以5℃/min的速率升温至800℃并保温3h。6.根据权利要求1所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，具体为：步骤5.1，将聚乙二醇分散在乙二醇和丙二醇的混合溶液中，之后加入FeCl3·6H2O、醋酸钠和活化的生物质碳，搅拌，形成均匀悬浮液；乙二醇、丙二醇的体积比为1：1，聚乙二醇、FeCl3·6H2O、醋酸钠和活化的生物质碳的质量比为1.5：0.68：4：1.59～2.06；步骤5.2，将均匀悬浮液转移到具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，放入真空烘箱中进行反应，待反应结束后，收集得到的黑色粉末，将黑色粉末用去离子水和乙醇清洗3次，烘干，得到生物质基吸波材料。7.根据权利要求6所述的一种生物质基吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5.2中，反应温度为180℃，反应时间为12h。2CN113104903A说明书1/6页一种生物质基吸波材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于吸波材料制备技术领域，具体涉及一种生物质基吸波材料的制备方法。背景技术[0002]电子和通信技术在日常生活、军事和空间研究中的广泛应用，在给人们生活带来便利的同时，伴随产生的大量电磁辐射不仅严重影响着人类的健康，而且对邻近电子设备的正常工作造成干扰。采集、转换和储存电磁辐射被认为是控制电磁辐射的理想方法。吸波材料通过吸收、衰减入射电磁波，将入射电磁波转化为热能或其他形式能量耗散掉。吸波材料因其在军事和民用领域的潜在应用而受到广泛关注。理想的吸波材料应具有高的吸波性能、宽的有效吸收频带(反射损耗，RL<‑10dB)、重量轻等特点。根据电磁波损耗机理，吸波材料主要有介电损耗吸收材料和磁损耗吸收材料两大类。然而，单一损耗机制的吸波材料很难达到理想的阻抗匹配，从而导致较差的吸波性能。介电损耗和磁损耗的有效结合可以更好地削弱电磁波，从而制得具有优异吸波性能的材料。[0003]Fe3O4/碳基复合材