【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，具体涉及一种拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法。
技术介绍
1、随着高频通信和可穿戴电子设备的快速发展，人体和仪器设备暴露于复杂的电磁环境中，电磁辐射污染干扰了电子设备的正常功能，对电子设备安全和人体健康也造成重大危害。因此，开发匹配的较薄厚度、质量轻、宽有效吸收带宽(eab)和强反射损耗(rl)的电磁波吸收材料迫在眉睫。
2、金属、铁氧体等较为常见的磁损耗型吸波材料，存在着密度大，吸收带宽窄，稳定性差等问题，实际应用中其吸波性能难以满足要求，而新型吸波材料如导电聚合物、碳系材料、前驱体陶瓷、三维结构复合物等，因其密度低、吸波性能好等优势近年来在吸波领域广受关注。其中，导电聚合物在微波吸收材料的发展中起着重要的作用。导电聚合物是一类具备有机聚合物的结合性和半导体的电子特性而引起广泛关注的新材料，由于其高介电性能，低密度，易加工等特点，常被用作本征吸收剂、纳米粒子涂层和复合材料。
3、导电聚合物由于其独特的电学特性而在很大程度上得到了广泛的探索和研究。导电聚合物沿着π电子骨架施加电荷迁移率导致其独特的电子性能，如低能量光学跃迁、电导率、机械可调性、高表面积以及高电子亲和力。纳米吸波材料具有吸波频带宽、兼容性好、质量轻、厚度薄等特点，是一种具有广阔发展前景的吸波材料。专利技术人利用上述材料的优势，将纳米技术与导电聚合物相结合制备聚合物纳米材料，使吸波材料能够在薄层轻质状态下实现宽带的强吸收。然而在研究过程中发现，上述手段制备得到的聚合物纳米材料在1～5mm厚度下端有效吸波带宽在3.0
4、为了提高宽频段雷达波吸收性能，需要材料具有优良的阻抗匹配特性。因此，现有技术主要是通过对吸波材料成分以及微观形貌的调整，将吸波材料的电磁参数调整到合理的范围。例如，liu等人(h.liu,g.cui,l.li,z.zhang,x.lv,x.wang,nanomaterials,2020,10,1,166.)通过简便的溶剂热合成法和原位聚合反应合成了一种新型的核壳状结构，该结构为硫化钴@聚吡咯(cos@ppy)复合材料；当用异质结构聚吡咯气凝胶涂覆时，cos@ppy复合材料表现出优异的微波吸收性能，在6.96ghz时的最佳反射损耗(rl)为-41.8db。上述研究证明纳米结构设计能够有效提高磁性材料的微波损耗能力，并且拓宽吸波频带。但是，上述研究是基于改变吸波材料的成分以及微观形貌的基础上来调整吸波材料的电磁参数，而吸波材料的成分以及微观形貌的改变在改变微波吸收性能的同时，往往还会造成其他物理化学性能的改变，例如上述研究中对cos包覆ppy后得到cos@ppy复合材料，此时向无机材料中引入高分子组分，考虑实际应用过程中将会对材料进行改性处理，这时需综合考虑两组分的反应条件需求，这将会对吸波材料的应用带来一些难题。
5、因此，有必要提供一种在不改变原有形貌的基础上对聚合物纳米材料进行处理的方法，以增强损耗，拓宽吸波频带，尤其是针对材料的介电常数和阻抗匹配特性调控。
技术实现思路
1、为了解决现有吸波材料的制备方法由于对吸波材料成分以及微观形貌的改变而对其应用带来难题的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种在不改变原有形貌的同时拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法。本专利技术通过使用溶剂热处理的方法有效改善聚吡咯纳米材料的阻抗匹配性能，利用这一简便有效手段显著拓宽了聚吡咯纳米材料的有效吸波带宽。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
3、一种拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，包括以下步骤：
4、将聚吡咯纳米材料分散在溶剂中，然后于25～160℃下进行溶剂热处理，得到聚吡咯吸波材料。
5、在一些优选的实施例中，聚吡咯纳米材料为聚吡咯纳米线。聚吡咯纳米材料为聚吡咯螺旋纳米材料。优选的，所述聚吡咯纳米线为聚吡咯螺旋纳米线。
6、在一些优选的实施例中，聚吡咯纳米材料是由以下方法制备得到：
7、将十六烷基三甲基溴化铵水溶液与过硫酸铵溶液在0±2℃下搅拌混合，然后加入吡咯，继续搅拌混合，之后在0±2℃下静置，过滤，得到聚吡咯纳米材料。
8、在一些优选的实施例中，十六烷基三甲基溴化铵水溶液是十六烷基三甲基溴化铵在0±2℃下的饱和水溶液；过硫酸铵溶液是将过硫酸铵溶于水中制得。
9、在一些优选的实施例中，十六烷基三甲基溴化铵与过硫酸铵的摩尔比为1：2～3。优选为1：3。
10、根据十六烷基三甲基溴化铵用量确定过硫酸铵的量，二者摩尔比应为1：2～3，优选为1：3，以确保形成具有良好纳米线结构的ppy，而过硫酸铵在水中溶解度较大(0℃水中溶解度为58.2g/100ml)，所以可以相对减少或增加水的用量。
11、在一些优选的实施例中，十六烷基三甲基溴化铵与吡咯的用量比0.52～1.32g：0.5ml。
12、十六烷基三甲基溴化铵与吡咯的摩尔比可以控制在1：2～5(即用量比0.52～1.32g：0.5ml)，此范围内均可生成形态较好的聚吡咯纳米线，但十六烷基三甲基溴化铵含量过高，会增加后续洗涤过程难度，所以本专利技术选择的十六烷基三甲基溴化铵用量较少。
13、在一些优选的实施例中，在0±2℃下静置的时间为18～24h。
14、在一些优选的实施例中，所述溶剂为水。
15、在一些优选的实施例中，所述溶剂热处理的温度为40～90℃。
16、在一些优选的实施例中，所述溶剂热处理的时间为5～10h。
17、本专利技术的有益效果：
18、1、本专利技术利用溶剂分散聚吡咯纳米材料，然后进行溶剂热处理，在不改变原有形貌结构的基础上，使体系中的s含量的降低，使体系内偶极子极化能力相对减弱，并通过调节聚吡咯π-π共轭链的氧化程度，从而降低ppy纳米线的介电常数，改善其阻抗匹配，显著拓宽了聚吡咯纳米材料的有效吸波带宽。
19、2、本专利技术利用简单的溶剂热法调控聚吡咯纳米线的介电性能，拓宽其阻抗匹配频段，以制备轻质宽频导电聚合物吸波材料，并使制备的吸波材料在较低的匹配厚度下实现较高的反射损耗和较宽的有效吸收带宽。
20、3、本专利技术的方法不仅可以为轻质宽带吸波材料的研究提供全新的设计思路，还可以为远距离探测技术的发展提供必要的创新技术支持和理论支撑，具有重要的学术意义和实用化价值。
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1.一种拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，聚吡咯纳米材料为聚吡咯纳米线。
3.根据权利要求2所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，聚吡咯纳米材料是由以下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，十六烷基三甲基溴化铵水溶液是十六烷基三甲基溴化铵在0±2℃下的饱和水溶液；过硫酸铵溶液是将过硫酸铵溶于水中制得。
5.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，十六烷基三甲基溴化铵与过硫酸铵的摩尔比为1：2～3。
6.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，十六烷基三甲基溴化铵与吡咯的用量比为0.52～1.32g：0.5mL。
7.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，在0±2℃下静置的时间为18～24h。
8.根据权利要求1所述的拓宽聚吡咯吸波材料
9.根据权利要求1所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，所述溶剂热处理的温度为40～90℃。
10.根据权利要求1所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，所述溶剂热处理的时间为5～10h。
...【技术特征摘要】
1.一种拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，聚吡咯纳米材料为聚吡咯纳米线。
3.根据权利要求2所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，聚吡咯纳米材料是由以下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，十六烷基三甲基溴化铵水溶液是十六烷基三甲基溴化铵在0±2℃下的饱和水溶液；过硫酸铵溶液是将过硫酸铵溶于水中制得。
5.根据权利要求3所述的拓宽聚吡咯吸波材料有效吸波带宽的方法，其特征在于，十六烷基三甲基溴化铵与过硫酸铵的摩尔比为1...
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