一种吸收电磁波的镍-碳复合材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115322744A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202211113516.8(22)申请日2022.09.14(71)申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号申请人中国海洋大学三亚海洋研究院(72)发明人于良民赵鑫波姜晓辉(74)专利代理机构北京君智知识产权代理事务所(普通合伙)11305专利代理师吕世静(51)Int.Cl.C09K3/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种吸收电磁波的镍-碳复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种吸收电磁波的镍‑碳复合材料及其制备方法。该镍‑碳复合材料制备方法包括制备溶液A、制备溶液B、制备金属有机框架材料与制备镍‑碳复合材料等步骤。本发明电磁波吸收材料能够很好地吸收电磁波，最大反射损耗可以达到‑40dB，对应地吸收带宽为2GHz。本发明制备方法成本低，易于实现工业化生产，因此具有良好的推广应用前景。CN115322744ACN115322744A权利要求书1/1页1.一种吸收电磁波的镍‑碳复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法的制备步骤如下：I、制备溶液A按照镍盐与聚乙烯吡咯烷酮的重量比1：0.3～0.5，将镍盐与聚乙烯吡咯烷酮加到去离子水中，使用超声设备超声溶解，得到一种澄清透明溶液A；II、制备溶液B按照对苯二甲酸与N,N‑二甲基甲酰胺的重量比1：25～35，将对苯二甲酸溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌混合均匀，得到一种溶液B；III、制备金属有机框架材料将步骤II得到的溶液B倒入步骤I得到的溶液A中，搅拌混合均匀，接着在设有聚四氟乙烯内衬的反应釜中在温度120～180℃下保温8～12小时，再冷却至室温，离心分离，分离的沉淀物先使用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤2～4次，再使用乙醇洗涤2～4次，洗涤的沉淀物接着在烘箱中在温度150～200℃下烘干22～26小时，得到所述的金属有机框架材料；IV、制备镍‑碳复合材料让步骤III制备的金属有机框架材料在惰性气体中加热至温度600～900℃，并在这个温度下保持2～4小时，得到所述吸收电磁波的镍‑碳复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤I中，所述的镍盐是乙酸镍或硝酸镍。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤I中，所述的聚乙烯吡咯烷酮是聚乙烯吡咯烷酮K30。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤I中，去离子水与聚乙烯吡咯烷酮的体积比是1～2：1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤III中，溶液B与溶液A搅拌混合8～12min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤III中，分离的沉淀物使用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤时，以克计沉淀物与以毫升计N,N‑二甲基甲酰胺的比是1：5～20。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤III中，分离的沉淀物使用乙醇洗涤时，以克计沉淀物与以毫升计乙醇的比是1：5～20。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤III中，所述的金属有机框架材料是一种镍氧簇和对苯二甲酸作为配体结合而成的金属有机框架材料。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤IV中，所述的惰性气体是氮气或氩气。10.根据权利要求1‑9中任一项权利要求所述制备方法制备得到的吸收电磁波的镍‑碳复合材料，其特征在于它的最大吸收强度是‑30～‑40dB，它的有效吸收带宽是1.0～2.5GHz。2CN115322744A说明书1/7页一种吸收电磁波的镍‑碳复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于吸收电磁波材料的技术领域。更具体地，本发明涉及一种吸收电磁波的镍‑碳复合材料，还涉及所述吸收电磁波的镍‑碳复合材料的制备方法。背景技术[0002]随着信息技术发展和电子通信设备普及，电磁波污染现象随处可见。电磁波干扰不仅影响通信设备正常使用，而且对人体造成危害。因此亟需一种高效绿色环保的电磁波吸收材料来防止电磁波对于人们生活环境的污染。然而常用的电磁波吸收材料制备工艺复杂，吸波性能不理想限制了其大规模应用。如何获得一种具有高效电磁波吸收性能且制备工艺简单的材料是人们的理想追求。[0003]由于金属有机框架(Metal‑OrganicFrameworks，MOFs)材料具有较大的比表面积和规则的晶体结构，通常用作某些材料的前驱体，并且可以通过将金属元素与有机配体结合并进行碳化以获得良好的金属与碳的复合材料。利用MOFs材料可以有效地将金属化合物与碳材料进行结合，进而制备出吸波性能优异的电磁波吸收材料。[0004]因此，利用MOFs材料能够制备出吸波性能良好，有效频宽宽的电磁波吸收材料，且制备工艺简单，易于生产，成本