一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法，通过一步多元醇溶剂热法还原镍盐，制备出由镍(Ni)纳米片随机交叉形成的三维分级纳米结构，进而利用原位聚合在该磁性分级Ni核心表面包覆一层由石墨烯量子点(GQDs)嵌入修饰的聚苯乙烯(PS)壳层，从而获得Ni/GQDs/PS三维分级纳米胶囊吸波材料。本发明专利技术通过Ni分级结构的几何效应和各向异性提升了易磁化面的多重散射和微波磁导率，实现了三维磁损耗增强；对该分级Ni核心包覆GQDs/PS壳层，利用极性和非极性材料复合，实现了微波介电常数可调，并以此调制介电损耗、阻抗匹配、吸收频带，同时有效防止Ni核心氧化，实现材料的可调吸波性能。

A preparation method of microwave absorbing materials for three-dimensional graded nanocapsules with adjustable dielectric

【技术实现步骤摘要】
一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法
本专利技术涉及一种性能可调的复合吸波材料的制备方法，具体地说是一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法，属于吸波功能材料领域。
技术介绍
随着电子器件的小型化及高频化发展，电磁干扰与电磁辐射已经严重影响社会生产和人体健康，电磁屏蔽和电磁吸收因此成为了民用和军事相关领域关注的热点问题。近十年来，铁磁金属及合金由于具有饱和磁化强度高、磁滞伸缩系数小和微波磁导率高等特点，已经成为吸波材料相关行业的研究热点。然而，随着科技产品电磁兼容标准的提高，吸波材料逐渐趋向薄层化、宽频化、轻量化发展，铁磁金属和合金基吸波材料因其在电磁波频段下相对较高的介电常数和难以与之匹配的相对较低的磁导率，造成了很大的输入阻抗，增加了表面的电磁波反射，使其很难在较宽的频带和较薄的厚度内形成有效吸收。面向特定频段的吸波应用，材料微波电磁参数的局限性也使得有效吸收频带难以进行针对性的调节。因此，吸波材料输入阻抗的可调性已经成为吸收频带调制领域的研究热点。阻抗调制的关键是实现微波电磁参数的可调。磁性/介电复合的纳米胶囊结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法，其特征在于：/n首先利用一步溶剂热法，通过多元醇还原制备出由纳米片随机交叉构成的尺寸形状均匀的磁性金属Ni三维分级纳米结构；然后通过原位聚合法在该磁性Ni分级核心表面包覆一层GQDs嵌入修饰的PS壳层，从而获得Ni/GQDs/PS三维分级纳米胶囊复合吸波材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种介电可调三维分级纳米胶囊吸波材料的制备方法，其特征在于：
首先利用一步溶剂热法，通过多元醇还原制备出由纳米片随机交叉构成的尺寸形状均匀的磁性金属Ni三维分级纳米结构；然后通过原位聚合法在该磁性Ni分级核心表面包覆一层GQDs嵌入修饰的PS壳层，从而获得Ni/GQDs/PS三维分级纳米胶囊复合吸波材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：Ni分级纳米核心的制备
1a、将3mmol镍盐溶于20ml多元醇中，同时加入0.25～1mmol表面活性剂，加热搅拌至完全溶解得到澄清溶液1；
1b、将0.045～0.05mol氢氧化钠溶于10ml步骤1a相同的多元醇中，加热搅拌至完全溶解得到澄清溶液2；
1c、将溶液1与溶液2充分混合并搅拌均匀，转移到50ml聚四氟乙烯反应釜内衬中，并装入不锈钢外壳，在200℃环境下反应2～8h，待冷却至室温后取出，将产物利用磁场分离出来，并依次使用蒸馏水和无水乙醇清洗，得到Ni分级纳米核心；
步骤2：GQDs的修饰
2a、将步骤1制得的Ni分级纳米核心重新分散到去离子水中，加入0.017～0.022mmol表面活性剂，超声并分散均匀；
2b、将步骤2a超声分散后的产物利用磁场分离并转移到烧瓶中，加入含有4～9mol氧化石墨烯量子点的水溶液20～50ml，将烧瓶放入水浴中升温至95℃并持续机械搅拌，加入2～5ml水合肼，在氮气气氛下持续反应2～6h，得到GQDs修饰的Ni分级结构前驱溶液；
步骤3：PS的原位聚合包覆
3a、将30vt％的油酸分散到步骤2获得的前驱溶液中，在65℃下超声处理5～60min后以6000～12000rpm的速度进行高速离心分离；
3b、将分离后的产物分散至4～20mmol/L的苯乙烯水溶液中，加入1mmol表面活性剂并超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪嘉恒，吕楠，吴玉程，张勇，鲍智勇，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34