一种Fe制造技术

本发明专利技术提供的一种Fe

A kind of Fe

【技术实现步骤摘要】
一种Fe2O3@MXene复合粉末及其制备方法
本专利技术涉及吸波材料领域，具体涉及一种Fe2O3@MXene复合粉末及其制备方法。
技术介绍
铁氧体材料作为重要的电磁波的吸收剂，是一种双复合介质材料，它兼具磁性和介电性能，因此有很好的吸波特性，并且成本低、体积小，作为一种吸波材料，在阻抗匹配方面，它对电磁波不仅有磁吸收而且有电吸收；在衰减匹配方面，磁损耗和电损耗也是其对电磁波损耗的来源，两者的结合可使电磁波获得最大的吸收和损耗。铁氧体材料也避免不了存在缺点，如密度高、吸收频带窄、耐高温性能差。Fe2O3作为一种常温下最稳定的铁氧化合物，具有良好的磁性能、低毒性、高相容性和室温强自旋极化，然而，由于其固有的缺陷，例如高密度、温度稳定性差、低频吸收性能不理想等，在高
受到限制。MXene材料具有质量轻、介电常数高、匹配性好等优点，是一种潜在的吸波材料。将MXene与磁性吸波剂复合，制备二元或多元复合材料，是拓展吸波频带、增强吸波效果并减轻材料质量的有效途径。纳米Fe2O3粉体致命的缺陷是表面活性极高造成严重团聚。因此可以将纳米Fe2O3负载于新兴材料MXene表面上，制备的Fe2O3/MXene复合粉末。在复合粉末中，Fe2O3均匀的分布在MXene片层上，能够有效的减少氧化铁颗粒和MXene的团聚现象。将Fe2O3与MXene材料复合，双损耗吸收，显著提高材料的吸波性能。目前，国内有关铁氧体的掺杂文章和专利制备出的吸波材料在低频处的反射损耗很差，而铁氧体掺杂到MXene粉末中，形成Fe2O3@MXene复合材料在低频处的探究，目前还没有。例如：中国专利CN107541185A(申请号：201710661545.0)公开了不同Zn2+掺杂量的锌掺杂铁氧体/碳纳米管复合纳米颗粒的发射损耗曲线。在高频15.0GHz存在最高反射损耗，近似为-23dB。但是在低频处(8.2～12.4)GHz处的反射损耗，基本在-4dB附近，Zn2+掺杂量在20％处有最高的反射损耗，近似为-10dB。钱玥.二维层状Ti3C2TX及复合材料的制备与吸波性能研究[D].黑龙江,哈尔滨工业大学,2017。其磁导率低、在(8～15)GHz未能看到吸波性能的体现，在17GHz有最高的反射损耗，近似为-35dB。
技术实现思路
本专利技术提供的一种Fe2O3@MXene复合粉末及其制备方法，解决了上述的不足。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将Fe2O3与MXene粉末以(1～3)：1的摩尔比进行混合，并在室温下恒温搅拌至充分混合；步骤2，将混合后的复合材料置于室温条件下干燥至恒重，得到Fe2O3@MXene复合粉末。优选地，步骤1中，Fe2O3与MXene粉末以1：1的摩尔比进行混合。优选地，步骤1中，MXene粉末的制备，包括以下步骤：S1，称取3g钛铝碳，将其缓慢加入60ml浓度为40％的氢氟酸中,搅拌均匀；S2，将搅拌后的混合溶液进行超声清洗；S3，然后将超声清洗过的混合溶液用去离子水离心处理，直至PH为中性，然后在室温下干燥即可得到MXene粉末。优选地，步骤1中，Fe2O3粉末的制备方法，包括以下步骤：S1，分别称量60g去离子水、32g无水乙醇，将二者混合作为溶剂；S2，接着再分别称取21.014g柠檬酸和40.4g硝酸铁加入S1的溶剂中，置于磁力搅拌器上搅拌溶解以配置前驱物，在恒温搅拌至湿凝胶；S3，将S2中的湿凝胶进行干燥发泡以获得干凝胶，将干凝胶进行煅烧得到三氧化二铁粉体。一种Fe2O3@MXene复合粉末，基于制备方法制备所得。一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，制备MXene分散液；步骤2，将步骤1中的制备所得的MXene分散液与Fe(NO3)3·9H2O以1:(1～3)的摩尔比进行充分混合，之后置于水热釜中进行反应；反应结束后，自然冷却；步骤3，将步骤2所得的产物依次进行洗涤、离心、干燥至恒重，得到Fe2O3@MXene复合粉末。优选地，步骤1中的MXene粉末的制备，包括以下步骤：S1，称取3g钛铝碳，将其缓慢加入60ml浓度为40％的氢氟酸中,搅拌均匀；S2，将搅拌后的混合溶液进行超声清洗；S3，然后将超声清洗过的混合溶液用去离子水离心处理，直至PH为中性，然后在室温下干燥即可得到MXene粉末。优选地，步骤1中的MXene分散液的制备：将MXene粉末加入到DMF中，进行超声洗涤得到MXene分散液。一种Fe2O3@MXene复合粉末，基于制备方法制备所得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，将Fe2O3与MXene粉末进行混合，较多的Fe2O3纳米颗粒附着在MXene粉末的层状边界处，Fe2O3纳米颗粒粒度均匀且无团聚现象，MXene粉末的层间距均匀度较好；在MXene粉末中掺杂Fe2O3纳米颗粒会使介电常数的实部ε'和虚部ε”降低，磁导率的实部μ'和虚部μ”升高，损耗正切值tanδ升高；在MXene粉末中掺杂Fe2O3纳米颗粒的复合材料会使反射率损耗降低，最大的吸收峰会向低频移动，意味着吸波能力提高。且该方法制备成本低、生产周期短、环境友好。附图说明图1是直接混合法制备所得的Fe2O3@MXene复合粉末的SEM图；图2是Fe2O3@MXene复合粉末和MXene相的XRD图谱；图3是复合材料随着不同Fe2O3掺杂浓度复合粉体的介电参数随频率变化的曲线图,其中，图3a是介电参数ε'随频率变化的曲线图、图3b是介电参数ε”随频率变化的曲线图、图3c是介电参数μ'随频率变化的曲线图、图3d是介电参数μ"随频率变化的曲线图、图3e是介电参数tanδ随频率变化的曲线图；图4是复合材料随着不同Fe2O3掺杂浓度、不同试样厚度的复合粉末的吸波曲线，其中，图4a是1：1的吸波曲线图，图4b是1：2的吸波曲线图，图4c是1：3的吸波曲线图；图5是在(8.2～12.4)GHz的频率范围内，同一厚度，不同Fe2O3掺杂浓度粉体试样的吸波曲线图；图6是两种制备方法制备所得的Fe2O3@MXene复合粉末的SEM对比图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将Fe2O3与MXene粉末以(1～3)：1的摩尔比进行混合，并在室温下恒温搅拌0.5h，使Fe2O3与MXene粉末充分混合；步骤2，将混合后的复合材料置于室温条件下干燥至恒重，得到Fe2O3@MXene复合粉末。其中，MXene粉末的制备，包括以下步骤：...

【技术保护点】
1.一种Fe

【技术特征摘要】
1.一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将Fe2O3与MXene粉末以(1～3)：1的摩尔比进行混合，并在室温下恒温搅拌至充分混合；
步骤2，将混合后的复合材料置于室温条件下干燥至恒重，得到Fe2O3@MXene复合粉末。


2.根据权利要求1所述的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤1中，Fe2O3与MXene粉末以1：1的摩尔比进行混合。


3.根据权利要求1所述的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤1中，MXene粉末的制备，包括以下步骤：
S1，称取3g钛铝碳，将其缓慢加入60ml浓度为40％的氢氟酸中,搅拌均匀；
S2，将搅拌后的混合溶液进行超声清洗；
S3，然后将超声清洗过的混合溶液用去离子水离心处理，直至PH为中性，然后在室温下干燥即可得到MXene粉末。


4.根据权利要求1所述的一种Fe2O3@MXene复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤1中，Fe2O3粉末的制备方法，包括以下步骤：
S1，分别称量60g去离子水、32g无水乙醇，将二者混合作为溶剂；
S2，接着再分别称取21.014g柠檬酸和40.4g硝酸铁加入S1的溶剂中，置于磁力搅拌器上搅拌溶解以配置前驱物，在恒温搅拌至湿凝胶；
S3，将S2中的湿凝胶进行干燥发泡以获得干凝胶，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏进步，赵霞霖，王成兵，凌三，李政通，李威，杨金柱，王九龙，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61