一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品技术

本发明专利技术涉及一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品，属于电磁吸波材料制备技术领域。本发明专利技术分别提供了MXene、Ni、Fe双金属氢氧化物修饰MXene(NiFe

【技术实现步骤摘要】
一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品


[0001]本专利技术电池吸波材料制备
，涉及一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]如今社会，电子设备的应用遍及国防、通讯、工农业生产、民用电子电器和交通等各个领域。电子电路中的任何交流电在其周围都会产生交变的电磁场，并且交变的电场与磁场相互垂直。这种同相振荡且互相垂直的电场与磁场会以产生源为中心在空间中以波的形式移动从而形成电磁波。电磁波在为人们的日常生活带来极大便利的同时，也逐渐形成了一个充满人造电磁辐射的环境。电磁波在不用仪器的条件下不会被人察觉，却会间接引起人体自然规律的紊乱，对身体健康构成威胁，成为一种新的污染——电磁波辐射污染。此外，在现代高科技战争中，通过向外发射电磁波并捕获反射回来的回波，以此发现并确定目标空间位置的雷达是探测目标最常用的方法。如何避免我方目标被敌方发现或者缩短对方雷达的有效探测距离，提升武器系统的突防能力和生存能力，是现代战争取胜的决定性因素之一。因此，研制能够对电磁波进行衰减、吸收的高性能电磁吸波材料和涂层在民用与军事上都有十分重要的意义和现实需求。
[0003]传统吸波材料种类较多，按照不同的分类标准，可以得到反映不同特征的分类体系。常用的吸波材料有铁氧体、金属微粉、手性吸波材料、陶瓷吸波材料、导电高聚物吸波材料等。铁氧体作为电磁吸波材料能同时产生磁损耗和介电损耗，其中自然共振和畴壁共振是主要吸收机制。由于铁氧体的电阻率较高(108～10
12
Ω)，因此可以有效的避免金属材料在高频下存在的趋肤效应，与自由空间形成良好的阻抗匹配性，易于电磁波进入并快速吸收，表现出良好的吸波性能，因而在雷达吸波材料领域获得了广泛的应用。铁氧体材料多含有Ni、Fe、Mn、Co、Zn、Ti等金属元素，而这些元素也是构成NiFe
‑
LDH，NiMn
‑
LDH等层状双金属氢氧化物的基本金属，此外，LDHs作为二维材料具有丰富的界面为电磁波的损耗提供了便利条件，而LDHs层间含有的阴离子和水分子可以提供了独特的介电性能。同时，MXene材料具有特殊的层状结构和介电性能，是一种潜在的吸波材料载体，研究表明，通过对MXene微结构进行特殊设计，能够有效诱发界面极化、多重反射吸收等电磁波损耗机制，进而显著提升该类材料的吸波性能。
[0004]因此，通过构筑LDH/MXene三维复合纳米结构并制备MMO/MXene可以获得具有优异性能的吸波材料。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法；本专利技术的目的之二在于提供一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法制备得到的产品。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]1.一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法，所述方法具体为：
[0008](1)制备NiFe
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LDH/MXene前驱体：将二价金属镍盐、三价金属铁盐和沉淀剂按照15～24:6～15:150的摩尔比充分溶解在水中，加入剥层MXene后进行水热反应，自然冷却至室温，洗涤至中性，离心得到沉淀物，冷冻干燥即可；
[0009](2)将步骤(1)中制备的NiFe
‑
LDH/MXene前驱体在惰性气体保护下焙烧，冷却后取出即可得到所述基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料(NiFe
‑
MMO/MXene)。
[0010]优选的，步骤(1)中所述二价金属镍盐为六水合硝酸镍(Ni(NO3)2·
6H2O)、六水合氯化镍(NiCl2·
6H2O)或六水合硫酸镍(Ni(SO3)2·
6H2O)中的任意一种；
[0011]所述三价金属铁盐为九水合硝酸铁(Fe(NO3)3·
9H2O)、六水合氯化铁(FeCl3·
6H2O)或硫酸铁水合物(Fe2(SO4)3·
xH2O)中的任意一种；
[0012]所述沉淀剂为氨水(NH3.H2O)、尿素(CO(NH2)2)，甲酰胺(HCONH2)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)或碳酸氢铵((NH4)2CO3)中的任意一种。
[0013]优选的，所述沉淀剂与剥层MXene的摩尔质量比为1:2～1:5，mol:g
[0014]优选的，步骤(1)中所述剥层MXene按照如下方法制备：
[0015]a、将MAX相材料和腐蚀剂溶液按照1:10～40，g:ml的质量体积比混合，在25～30℃下在惰性气体保护下搅拌12～24h；
[0016]b、搅拌结束后反复清洗至pH为中性，真空抽滤或者在3500rpm转速下离心5min收集产物，在室温下冷冻干燥后的粉末即为多层MXene(Ti3C2T
x
粉末)；
[0017]c、按照1:60～100，g:ml的质量体积比将MXene加入插层剂中，氮气保护下超声18～24h，反复离心洗涤，真空抽滤或者转速离心收集产物并冷冻干燥后获得剥层MXene。
[0018]进一步优选的，所述MAX相材料为Ti3AlC2或Ti2AlC中的任意一种。
[0019]进一步优选的，所述腐蚀剂溶液中腐蚀剂为氢氟酸(HF)。
[0020]进一步优选的，所述腐蚀剂溶液中腐蚀剂为氟化氢铵(NH4HF2)或氟化锂(LiF)中的任一种与氯化氢(HCl)按照1:10～20，g:ml的质量体积比形成的混合物。
[0021]进一步优选的，所述插层剂溶液中插层剂为四丁基氢氧化铵(C
16
H
37
NO)、四甲基氢氧化铵(C4H
13
NO)、二甲基亚砜(DMSO)或氟化铵(NH4F)中的任意一种。
[0022]优选的，所述惰性气体为纯度大于等于99.99％的高纯氮气或氩气。
[0023]优选的，步骤(1)中所述水热反应具体为在120℃下的水热反应釜中保温18h。
[0024]优选的，步骤(1)中所述冷冻干燥具体为在
‑
50℃的冷肼中冷冻3h后，采用真空冷冻干燥法干燥12h。
[0025]优选的，步骤(2)中所述焙烧的具体过程为：首先以1000sccm的流量通入惰性气体5min后将惰性气体通入的流量降低为400sccm，然后进行焙烧。
[0026]进一步优选的，所述焙烧具体为温度为800～1000℃下保温1～5h。
[0027]2.根据上述制备方法制备得到的基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料(NiFe
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MMO/MXene)。
[0028]本专利技术的有益效果在于：
[0029]本专利技术公开了一种基于NiF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述方法具体为：(1)制备NiFe
‑
LDH/MXene前驱体：将二价金属镍盐、三价金属铁盐和沉淀剂按照15～24:6～15:150的摩尔比充分溶解在水中，加入剥层MXene后进行水热反应，自然冷却至室温，洗涤至中性，离心得到沉淀物，冷冻干燥即可；(2)将步骤(1)中制备的NiFe
‑
LDH/MXene前驱体在惰性气体保护下焙烧，冷却后取出即可得到所述基于NiFe层状双金属氧化物修饰MXene的电磁吸波材料(NiFe
‑
MMO/MXene)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述二价金属镍盐为六水合硝酸镍(Ni(NO3)2·
6H2O)、六水合氯化镍(NiCl2·
6H2O)或六水合硫酸镍(Ni(SO3)2·
6H2O)中的任意一种；所述三价金属铁盐为九水合硝酸铁(Fe(NO3)3·
9H2O)、六水合氯化铁(FeCl3·
6H2O)或硫酸铁水合物(Fe2(SO4)3·
xH2O)中的任意一种；所述沉淀剂为氨水(NH3.H2O)、尿素(CO(NH2)2)，甲酰胺(HCONH2)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)或碳酸氢铵((NH4)2CO3)中的任意一种；所述沉淀剂与剥层MXene的摩尔质量比为1:2～1:5，mol:g。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述剥层MXene按照如下方法制备：a、将MAX相材料和腐蚀剂按照1:10～40，g:ml的质量体积比混合，在25～30℃下在惰性气体保护下搅拌12～24h；b、搅拌结束后反复清洗至pH为中性，真空抽滤或者在3500rpm转速下离心5min收集产物，在室...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢毅，杨平安，王淑慧，庞宇，林金朝，李锐，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：