本發明涉及納米材料制備，具體涉及一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料及其制備方法。

背景技術：

1、隨著電子技術的飛速發展，電磁波污染問題日益嚴重，對人類健康和信息安全構成重大威脅。因此，研究人員越來越重視對電磁波吸波材料的研究。特別是碳材料，由于其低密度、優異的化學穩定性和高介電性能而獲得了突出的地位。生物質碳、碳纖維和石墨烯都在電磁波吸收領域得到了廣泛的研究。如negi等人以芒果葉廢生物質為原料與環氧樹脂復合碳化制備多孔碳，在6.48ghz處的最佳反射損耗為-39.57db。feng等以草莓葉柄衍生碳纖維為原料，采用鈷鎳合金，通過溶劑熱反應和煅燒法制備多孔結構復合材料。復合材料的最佳反射損耗為-40.4db。xu等人利用溶劑熱法合成了具有三維分層多孔結構的n摻雜還原氧化石墨烯/空心鈷鐵氧體復合材料。該復合材料的最佳反射損耗為-44.7db。但是其電磁波吸收性能普遍存在帶寬窄、厚度大的缺點。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供了一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料及其制備方法，該方法原料獲取簡單，成本低，所制備得到的復合納米微球吸波材料可具有帶寬寬、厚度薄的優點。

2、為實現上述發明目的，本發明提供了一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、以亞甲基藍飽和木質活性炭為原料制備swac；

4、稱取亞甲基藍飽和木質活性炭置于烘箱中干燥后，放入管式烘箱中煅燒，將煅燒后的樣品用去離子水洗滌數次以去除雜質，最終得到多孔碳材料swac；

5、s2、采用溶劑熱法制備復合材料mnfe2o4/swac；

6、s2-1、將步驟s1中得到的多孔碳材料swac分散于乙二醇中，超聲得到混合溶液；

7、s2-2、將mncl2和fecl3·6h2o分散在步驟s2-1得到的混合溶液中，接著加入peg4000和醋酸鈉，攪拌后將混合物轉移至高壓釜中，加熱一段時間后過濾，將所得沉淀用離子水和無水乙醇洗滌后干燥得到mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料。

8、優選的，步驟s1中，管式烘箱中煅燒具體參數為：在氮氣氣氛下以5℃/min的速度升溫至700℃，并保溫2h。

9、優選的，步驟s2-1中，多孔碳材料swac的質量與乙二醇的體積之間的比為1g：100ml。

10、優選的，步驟s2-2中，mn2+和fe3+之間的摩爾比為1:2；mncl2和fecl3·6h2o分別在混合溶液中的濃度為0.03-0.07mol/l、0.06-0.14mol/l；peg?4000和醋酸鈉分別在混合溶液中的濃度為0.005mol/l和0.88mol/l。

11、優選的，步驟s2-2中，加熱至200℃并持續10h。

12、優選的，步驟s2-2中，在磁力攪拌機中，轉速500rpm；攪拌10-20min。

13、為實現上述發明目的，本發明還提供了上述制備方法所制備得到的mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料，該材料在高頻區表現出顯著增強的電磁波吸收性能。

14、與現有技術相比，本發明有益效果如下：

15、本發明采用簡單的水熱法在改性亞甲基藍飽和木質活性炭(swac)上成功生長出mnfe2o4納米顆粒，該復合材料在高頻區表現出顯著增強的電磁波吸收性能。與純swac相比，負介電常數有所增強，表明在mnfe2o4/swac復合納米材料中形成了類似金屬的導電網絡。此外，可以通過改變mnfe2o4的負載來調節負介電常數。在厚度僅為1.65mm、重量為25wt％的mnfe2o4/swac復合納米材料中，最小反射損耗(rl)為-55.57db。有效吸收帶寬可高達到4ghz。本發明原料獲取簡單，且經濟實惠，并且是對固廢的二次利用，符合綠色可持續發展的理念，在簡單的復合步驟下實現了厚度薄、帶寬寬、反射損耗高的優異微波吸波性能，為制備具有良好emw吸收性能的納米復合材料提供了指導。

技術特征：

1.一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種mnfe2o4/c復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，管式烘箱中煅燒具體參數為：在氮氣氣氛下以5℃/min的速度升溫至700℃，并保溫2h。

3.根據權利要求2所述的一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，步驟s2-1中，多孔碳材料swac的質量與乙二醇的體積之間的比為1g：100ml。

4.根據權利要求1或2所述的一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，步驟s2-2中，mn2+和fe3+之間的摩爾比為1:2；mncl2和fecl3·6h2o分別在混合溶液中的濃度為0.03-0.07mol/l、0.06-0.14mol/l；peg?4000和醋酸鈉分別在混合溶液中的濃度為0.005mol/l和0.88mol/l。

5.根據權利要求1或2所述的一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，步驟s2-2中，加熱至200℃并持續10h。

6.根據權利要求1或2所述的一種mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料的制備方法，其特征在于，步驟s2-2中，在磁力攪拌機中，轉速500rpm；攪拌10-20min。

7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法所制備得到的mnfe2o4/swac復合納米微球吸波材料，該材料在高頻區表現出顯著增強的電磁波吸收性能。

技術總結
本發明公開了一種MnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/SWAC復合納米微球吸波材料及其制備方法，包括以下步驟：首先以亞甲基藍飽和木質活性炭為原料制備SWAC；然后將多孔碳材料SWAC分散于乙二醇中，超聲得到混合溶液；將MnCl<subgt;2</subgt;和FeCl<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O分散在混合溶液中，接著加入PEG?4000和醋酸鈉，攪拌后將混合物轉移至高壓釜中，加熱一段時間后過濾，將所得沉淀用離子水和無水乙醇洗滌后干燥得到MnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/SWAC復合納米微球吸波材料。該方法原料獲取簡單，成本低，所制備得到的復合納米微球吸波材料可具有帶寬寬、厚度薄的優點。

技術研發人員：沈秀琳,翁駿馳,馮秀娟,呂振飛,蘭沖,王慶平
受保護的技術使用者：安徽理工大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28