一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法技术

一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法，本发明专利技术涉及磁性木材的制备方法。本发明专利技术要解决现有技术存在利用木材不能高效吸收电磁波的问题。方法：一、制备石墨烯片；二、制备MnFe2O4纳米粒子；三、木材的预处理；四、木材的表面涂胶处理；五、制备固体悬浊液；六、浸渍处理，即完成用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法。本发明专利技术用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性木材的制备方法。
技术介绍
随着手机、电脑、路由器等无线通讯设备的普及，电磁辐射问题已经得到了人们的重视。为了减少不必要的电磁辐射对周围环境带来的影响，电磁波吸收材料应运而生。木材作为一种优质的建筑、装饰材料，广泛的应用于人类生活的各行各业，特别是在人类的家居生活中。但是，作为一种天然的有机材料，其本身对频率在2GHz～18GHz的电磁波并没有吸收作用。因此，在如今高速发展的信息时代，开发一种具有微波吸收作用的木质材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术存在利用木材不能高效吸收电磁波的问题，而提供一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法。一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：一、制备石墨烯片：①、将石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷及酸性溶液混合，密封反应器，在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，冷却至室温，然后向反应器中加入蒸馏水，静置1h～24h，得到混合物A；所述的石墨粉与过硫酸钾的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉与五氧化二磷的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉的质量与酸性溶液的体积比为1g:(1～1000)mL；所述的石墨粉的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～1000)mL；步骤一①中所述的酸性溶液为质量百分数为1％～99％的硫酸或质量百分数为1％～99％的硝酸；②、在温度为0℃～30℃的条件下，以速度为0.01mL/min～10mL/min，向混合物A中加入酸性溶液和高锰酸钾，反应1h～52h，然后加入蒸馏水，反应1h～52h，得到混合物B；所述的混合物A与酸性溶液的体积比为1:(0.1～10)；所述的混合物A的体积与高锰酸钾的质量比为1mL:(0.01～10)g；所述的混合物A与蒸馏水的体积比为1:(0.1～10)；步骤一②中所述的酸性溶液为质量百分数为50％～98％的硫酸或质量百分数为50％～98％的硝酸；③、向混合物B中先加入蒸馏水和双氧水，反应1h～52h，再加入质量百分数为1％～20％的盐酸溶液或浓度为1.0×10-4mol/L～10mol/L的碱性溶液调节pH至中性，然后离心分离，得到固体产物，在温度为20℃～150℃下，将固体产物干燥1h～48h，得到氧化石墨烯；所述的混合物B与蒸馏水的体积比为1:(1～100)；所述的混合物B与双氧水的体积比为1:(0.01～10)；④、将氧化石墨烯置于温度为500℃～1100℃的马弗炉中10s～60s，得到石墨烯片；二、制备MnFe2O4纳米粒子：将含有Fe3+的盐、含有Mn2+的盐及水混合，得到含有Fe3+和Mn2+的混合溶液，将碱溶液加入含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中，密封反应器，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，得到MnFe2O4纳米粒子；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中含有Fe3+的盐浓度为0.01mol/L～10mol/L；所述的含有Mn2+的盐与含有Fe3+的盐的摩尔比为1:(1～20)；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液与碱溶液的体积比为1:(1～10)；所述的碱溶液为浓度为0.1mol/L～10mol/L的NaOH溶液或质量百分数为1％～10％的氨水溶液；三、木材的预处理：将步骤一④制备的石墨烯片与蒸馏水混合，得到石墨烯溶液，将清洗干净的木材浸入到石墨烯溶液中，并密封反应容器，真空浸渍1h～24h，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，再将反应容器冷却至室温，取出反应后的木材，并在温度为20℃～150℃的条件下，真空干燥1h～48h，得到石墨烯/木材复合材料；所述的石墨烯片的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～100)mL；四、木材的表面涂胶处理：①、将步骤三制备的石墨烯/木材复合材料置于胶粘剂溶液Ⅰ中，浸渍1min～30min，取出，在空气中晾干；②、重复步骤四①1次～10次，得到涂胶处理后的木材；所述的胶粘剂溶液Ⅰ是按以下步骤进行的：将胶黏剂A组分加入到溶剂A中，得到胶黏剂A组分溶液；将胶黏剂B组分加入到溶剂B中，得到胶黏剂B组分溶液；将胶黏剂A组分溶液与胶黏剂B组分溶液混合，得到胶粘剂溶液；所述的溶剂A与溶剂B为相同溶剂；所述的胶黏剂A组分为环氧树脂、聚氯乙烯或酚醛树脂；所述的胶黏剂B组分为聚
酰胺、乙二胺、三乙烯四胺或顺丁烯二酸酐；所述的胶黏剂A组分的质量与溶剂A的体积比为1g:(1～50)mL；所述的胶黏剂B组分的质量与溶剂B的体积比为1g:(1～50)mL；所述的胶黏剂A组分溶液与胶黏剂B组分溶液的体积比为1:(1～20)；五、制备固体悬浊液：将步骤二制备的MnFe2O4纳米粒子加入到胶粘剂溶液II中，充分搅拌后，得到固体悬浊液；所述的胶粘剂溶液II与步骤四所述的胶粘剂溶液Ⅰ为相同胶粘剂溶液；所述的MnFe2O4纳米粒子的质量与胶粘剂溶液II的体积比为1g:(1～100)mL；六、浸渍处理：①、将步骤四②制备的涂胶处理后的木材浸渍到步骤五制备的固体悬浊液中，浸渍1min～30min，取出，在空气中晾干1min～30min；②、重复步骤六①1次～10次，取出，在温度为45℃～200℃的条件下，烘干1h～52h，得到用于吸收电磁波的磁性木材。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的可用于吸收电磁波的磁性木材，工艺简单，原料来源广泛，得到的磁性木材具有良好的磁性和优异的电磁波吸收性能。本专利技术用于一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法。附图说明图1为实施例一制备的用于吸收电磁波的磁性木材的宏观照片；1为实施例一制备的用于吸收电磁波的磁性木材；2为磁铁；图2是实施例一制备的用于吸收电磁波的磁性木材的对频率在2GHz～18GHz的电磁波的反射损耗图；1为未处理木材；2为实施例一制备的用于吸收电磁波的磁性木材；图3为对比实验一制备的石墨烯/木材复合材料对频率在2GHz～18GHz的电磁波的反射损耗图；图4为对比实验二制备的磁性纳米粒子改性的木材对频率在2GHz～18GHz的电磁波的反射损耗图。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式所述的一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：一、制备石墨烯片：①、将石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷及酸性溶液混合，密封反应器，在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，冷却至室温，然后向反应器中加入蒸馏水，静置1h～24h，得到混合物A；所述的石墨粉与过硫酸钾的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉与五氧化二磷的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉的质量与酸性溶液的体积比为1g:(1～1000)mL；所述的石墨粉的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～1000)mL；步骤一①中所述的酸性溶液为质量百分数为1％～99％的硫酸或质量百分数为1％～99％的硝酸；②、在温度为0℃～30℃的条件下，以速度为0.01mL/min～10mL/min，向混合物A中加入酸性溶液和高锰酸钾，反应1h～52h，然后加入蒸馏水，反应1h～52h，得到混合物B；所述的混合物A与酸性溶液的体积比为1:(0.1～10)；所述的混合物A的体积与高锰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法，其特征在于一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法是按照以下步骤进行的：一、制备石墨烯片：①、将石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷及酸性溶液混合，密封反应器，在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，冷却至室温，然后向反应器中加入蒸馏水，静置1h～24h，得到混合物A；所述的石墨粉与过硫酸钾的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉与五氧化二磷的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉的质量与酸性溶液的体积比为1g:(1～1000)mL；所述的石墨粉的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～1000)mL；步骤一①中所述的酸性溶液为质量百分数为1％～99％的硫酸或质量百分数为1％～99％的硝酸；②、在温度为0℃～30℃的条件下，以速度为0.01mL/min～10mL/min，向混合物A中加入酸性溶液和高锰酸钾，反应1h～52h，然后加入蒸馏水，反应1h～52h，得到混合物B；所述的混合物A与酸性溶液的体积比为1:(0.1～10)；所述的混合物A的体积与高锰酸钾的质量比为1mL:(0.01～10)g；所述的混合物A与蒸馏水的体积比为1:(0.1～10)；步骤一②中所述的酸性溶液为质量百分数为50％～98％的硫酸或质量百分数为50％～98％的硝酸；③、向混合物B中先加入蒸馏水和双氧水，反应1h～52h，再加入质量百分数为1％～20％的盐酸溶液或浓度为1.0×10‑4mol/L～10mol/L的碱性溶液调节pH至中性，然后离心分离，得到固体产物，在温度为20℃～150℃下，将固体产物干燥1h～48h，得到氧化石墨烯；所述的混合物B与蒸馏水的体积比为1:(1～100)；所述的混合物B与双氧水的体积比为1:(0.01～10)；④、将氧化石墨烯置于温度为500℃～1100℃的马弗炉中10s～60s，得到石墨烯片；二、制备MnFe2O4纳米粒子：将含有Fe3+的盐、含有Mn2+的盐及水混合，得到含有Fe3+和Mn2+的混合溶液，将碱溶液加入含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中，密封反应器，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，得到MnFe2O4纳米粒子；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中含有Fe3+的盐浓度为0.01mol/L～10mol/L；所述的含有Mn2+的盐与含有Fe3+的盐的摩尔比为1:(1～20)；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液与碱溶液的体积比为1:(1～10)；所述的碱溶液为浓度为0.1mol/L～10mol/L的NaOH溶液或质量百分数为1％～10％的氨水溶液；三、木材的预处理：将步骤一④制备的石墨烯片与蒸馏水混合，得到石墨烯溶液，将清洗干净的木材浸入到石墨烯溶液中，并密封反应容器，真空浸渍1h～24h，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，再将反应容器冷却至室温，取出反应后的木材，并在温度为20℃～150℃的条件下，真空干燥1h～48h，得到石墨烯/木材复合材料；所述的石墨烯片的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～100)mL；四、木材的表面涂胶处理：①、将步骤三制备的石墨烯/木材复合材料置于胶粘剂溶液I中，浸渍1min～30min，取出，在空气中晾干；②、重复步骤四①1次～10次，得到涂胶处理后的木材；所述的胶粘剂溶液I是按以下步骤进行的：将胶黏剂A组分加入到溶剂A中，得到胶黏剂A组分溶液；将胶黏剂B组分加入到溶剂B中，得到胶黏剂B组分溶液；将胶黏剂A组分溶液与胶黏剂B组分溶液混合，得到胶粘剂溶液；所述的溶剂A与溶剂B为相同溶剂；所述的胶黏剂A组分为环氧树脂、聚氯乙烯或酚醛树脂；所述的胶黏剂B组分为聚酰胺、乙二胺、三乙烯四胺或顺丁烯二酸酐；所述的胶黏剂A组分的质量与溶剂A的体积比为1g:(1～50)mL；所述的胶黏剂B组分的质量与溶剂B的体积比为1g:(1～50)mL；所述的胶黏剂A组分溶液与胶黏剂B组分溶液的体积比为1:(1～20)；五、制备固体悬浊液：将步骤二制备的MnFe2O4纳米粒子加入到胶粘剂溶液II中，充分搅拌后，得到固体悬浊液；所述的胶粘剂溶液II与步骤四所述的胶粘剂溶液I为相同胶粘剂溶液；所述的MnFe2O4纳米粒子的质量与胶粘剂溶液II的体积比为1g:(1～100)mL；六、浸渍处理：①、将步骤四②制备的涂胶处理后的木材浸渍到步骤五制备的固体悬浊液中，浸渍1min～30min，取出，在空气中晾干1min～30min；②、重复步骤六①1次～10次，取出，在温度为45℃～200℃的条件下，烘干1h～52h，得到用于吸收电磁波的磁性木材。...

【技术特征摘要】
1.一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法，其特征在于一种用于吸收电磁波的磁性木材的制备方法是按照以下步骤进行的：一、制备石墨烯片：①、将石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷及酸性溶液混合，密封反应器，在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，冷却至室温，然后向反应器中加入蒸馏水，静置1h～24h，得到混合物A；所述的石墨粉与过硫酸钾的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉与五氧化二磷的质量比为1:(0.1～10)；所述的石墨粉的质量与酸性溶液的体积比为1g:(1～1000)mL；所述的石墨粉的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～1000)mL；步骤一①中所述的酸性溶液为质量百分数为1％～99％的硫酸或质量百分数为1％～99％的硝酸；②、在温度为0℃～30℃的条件下，以速度为0.01mL/min～10mL/min，向混合物A中加入酸性溶液和高锰酸钾，反应1h～52h，然后加入蒸馏水，反应1h～52h，得到混合物B；所述的混合物A与酸性溶液的体积比为1:(0.1～10)；所述的混合物A的体积与高锰酸钾的质量比为1mL:(0.01～10)g；所述的混合物A与蒸馏水的体积比为1:(0.1～10)；步骤一②中所述的酸性溶液为质量百分数为50％～98％的硫酸或质量百分数为50％～98％的硝酸；③、向混合物B中先加入蒸馏水和双氧水，反应1h～52h，再加入质量百分数为1％～20％的盐酸溶液或浓度为1.0×10-4mol/L～10mol/L的碱性溶液调节pH至中性，然后离心分离，得到固体产物，在温度为20℃～150℃下，将固体产物干燥1h～48h，得到氧化石墨烯；所述的混合物B与蒸馏水的体积比为1:(1～100)；所述的混合物B与双氧水的体积比为1:(0.01～10)；④、将氧化石墨烯置于温度为500℃～1100℃的马弗炉中10s～60s，得到石墨烯片；二、制备MnFe2O4纳米粒子：将含有Fe3+的盐、含有Mn2+的盐及水混合，得到含有Fe3+和Mn2+的混合溶液，将碱溶液加入含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中，密封反应器，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，得到MnFe2O4纳米粒子；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液中含有Fe3+的盐浓度为0.01mol/L～10mol/L；所述的含有Mn2+的盐与含有Fe3+的盐的摩尔比为1:(1～20)；所述的含有Fe3+和Mn2+的混合溶液与碱溶液的体积比为1:(1～10)；所述的碱溶液为浓度为0.1mol/L～10mol/L的NaOH溶液或质量百分数为1％～10％的氨水溶液；三、木材的预处理：将步骤一④制备的石墨烯片与蒸馏水混合，得到石墨烯溶液，将清洗干净的木材浸入到石墨烯溶液中，并密封反应容器，真空浸渍1h～24h，然后在温度为70℃～200℃下水热反应1h～52h，再将反应容器冷却至室温，取出反应后的木材，并在温度为20℃～150℃的条件下，真空干燥1h～48h，得到石墨烯/木材复合材料；所述的石墨烯片的质量与蒸馏水的体积比为1g:(1～100)mL；四、木材的表面涂胶处理：①、将步骤三制备的石墨烯/木材复合材料置于胶粘剂溶液I中，浸渍1min～30min，取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，甘文涛，高丽坤，詹先旭，万才超，肖少良，高汝楠，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23