The invention relates to the field of preparation of absorbing material, in particular to a sulfur nitrogen double doped graphene absorbing material and a preparation and absorption performance adjustment method, the preparation method of the absorbing material includes: (1) preparing graphite oxide by Hummers method and configuring the graphite oxide solution; (2) taking sulfur-containing and nitrogen reducing agents, adding the prepared graphite oxide solution, heating to 80-100 \u2103, continuous constant heat reaction 1-3 H. after the reaction, cool to room temperature, wash and filter with deionized water, freeze-drying to obtain black sulfur nitrogen double doped graphene powder. Compared with other heteroatom doped graphene materials and most graphene based composite materials, the sulfur nitrogen double doped graphene based absorbing materials prepared by the invention have stronger absorbing characteristics and adjustable wave band; the sulfur nitrogen double doped graphene absorbing materials are prepared by chemical wet method, and the reaction conditions change from high temperature annealing to low temperature reaction, greatly reducing energy consumption, and realizing liquid phase at the same time It is easy to prepare film-forming materials for industrial mass production.
【技术实现步骤摘要】
硫氮双掺杂石墨烯吸波材料及制备和吸波性能调节方法
本专利技术涉及吸波材料制备领域,尤其涉及一种硫氮双掺杂石墨烯吸波材料及制备和吸波性能调节方法。
技术介绍
在当前电磁波吸收材料逐渐向高性能、轻型化、柔性化发展的趋势下,高电导率、优异的机械性能以及超高比表面积,使得石墨烯成为一种极有前途的电磁吸波填充材料。目前有三种方法构筑石墨烯基吸波材料,一是通过将石墨烯与磁性铁氧体、导电聚合物、硫氧化合物等材料复合,有效提高电磁波吸收性能。二是构建石墨烯3D多孔框架,使得进入内部的电磁波发生多次反射,增加其传输路程,更大限度的损耗电磁波。三是通过N、F等杂原子掺杂来调控石墨烯能带带隙、电子态密度及界面特性,从而达到吸波的目的。然而,在这些研究中存在的共同问题是一种石墨烯基材料经优化只具有某一特定频段电磁波的强吸收能力。并不能通过改变组成配比来实现不同频段的有效吸收,即不能依据实际需要的吸波频段进行有目的的材料组成比搭配及结构构建,缺乏系统的满足不同吸波要求的材料制备的可调控方案。因此,根据实际吸波需要实现“量体裁衣”式吸波材料制备成为亟待解决的难题。已经有文献报道石墨烯与磁性铁氧体、导电聚合物、硫氧化合物等材料复合,从而有效提高电磁波吸收性能。但是以往的制备技术、反应条件要求较高,反应步骤繁多;且由于材料组成和界面结构的复杂性导致吸波性能的不可控及难重复性,很大程度限制了其应用。已有文献报道利用3D多孔褶曲的石墨烯结构构建3D导电网络,从而实现对微波的多重反射损耗。但需采用冻干技术实现,设备昂贵,无法批量化生产;且 ...
【技术保护点】
1.一种硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备方法;其特征在于:包括如下步骤:/n(1) 氧化石墨溶液的制备:用hummers法制备氧化石墨,并配置氧化石墨溶液;/n(2) 硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备:取含硫、氮还原剂,加入步骤(1)中配置的氧化石墨溶液,加热至80~100℃,持续恒热反应1~3h,待反应结束后,冷却至室温,用去离子水进行洗涤过滤,冷冻干燥,得到黑色的硫氮双掺杂石墨烯粉末。/n
【技术特征摘要】
1.一种硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备方法;其特征在于:包括如下步骤:
(1)氧化石墨溶液的制备:用hummers法制备氧化石墨,并配置氧化石墨溶液;
(2)硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备:取含硫、氮还原剂,加入步骤(1)中配置的氧化石墨溶液,加热至80~100℃,持续恒热反应1~3h,待反应结束后,冷却至室温,用去离子水进行洗涤过滤,冷冻干燥,得到黑色的硫氮双掺杂石墨烯粉末。
2.如权利要求1所述的硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中配置的氧化石墨溶液的浓度为1~2mg/mL。
3.如权利要求1所述的硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)所用的含硫、氮双还原剂为:半胱氨酸、硫酸铵、硫脲、胱氨酸或甲硫氨酸中的一种或两种以上的组合。
4.如权利要求1所述的硫氮双掺杂石墨烯吸波材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中含硫、氮还原剂与氧化石墨的比为5-70mmol:10-600mg。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李潇阳,谭琳,冯辉霞,朱孟辉,陈娜丽,赵丹,孙文强,徐阳,
申请(专利权)人:兰州理工大学,
类型:发明
国别省市:甘肃;62
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