一种磁性中空微波吸收材料的制备方法

本发明涉及电磁波吸收材料领域，特别涉及一种磁性中空微波吸收材料的制备方法。

背景技术：

1、电磁辐射污染已成为环境污染的主要来源之一。解决电磁污染的根本途径是开发电磁波吸收材料。因此，近年来对电磁波吸收材料的研究成为材料领域的研究热点之一。电磁波吸收材料目前可分为介电损耗和磁损耗材料。通常，介电损耗材料具有高导电性，如碳纳米管、石墨烯、mxene等。此外，介电损失材料通常缺乏磁性。相比之下，磁损耗材料具有磁性但导电性低。上述特性使得更容易调节阻抗，实现阻抗匹配，并获得高效的微波衰减。铁氧体材料是最常见的磁损耗材料。

2、氧化铁(fe3o4)作为一种常用的铁氧体材料，作为一种电磁波吸收材料已被广泛研究。例如，ni等人制备了fe3o4纳米颗粒，并研究了其电磁波吸收性能。sun等人制备了分级树枝状fe3o4，在低频下表现出优异的电磁波吸收能力。

3、我们的团队通过两步化学方法获得了fe3o4纳米管，fe3o4纳米管显示出-50.94db的最小反射损耗(rlmin)。上述研究表明，fe3o4有潜力成为一种优异的电磁波吸收材料，通过改变fe3o4的微观结构可以有效地调节fe3o4对电磁波的吸收性能。然而，近年来，许多研究仅使用fe3o4作为磁性掺杂剂来提高掺杂物体的电磁波吸收性能，对纯fe3o4的研究越来越少，最重要的原因是纯fe3o4的重量很重，限制了其应用，因此，有效降低fe3o4的重量，调节fe3o4微观结构，提高fe3o4对电磁波的吸收性能，不仅可以拓宽fe3o4作为电磁波吸收材料的应用前景，还可以作为磁性杂化剂提供广泛的应用，中空结构不仅有效地减轻了材料的重量，而且增加了电磁波的内反射，从而增强了电磁波衰减能力。因此，中空fe3o4有望成为具有优异吸波性能的材料。

4、目前，纳米尺度下的不同形态的fe3o4的制备方法已经被广泛的研究，总体上可以归纳为阳极氧化法、静电纺丝法、模板法、沉积法、溶胶-凝胶法。阳极氧化法制备fe3o4纳米管阵列取向性、形貌和外观很好，但是其制备的方法比较繁琐，同时对于反应条件的要求高；静电纺丝法制备的fe3o4纤维量比较大，同时形貌也比较好，但是制备的工艺相对比较复杂；模板法虽然能制备出取向规则的fe3o4纳米材料，但是其工艺比较复杂，一般需要先制备出取向规则的模板；沉积法稍有不慎就很容易引进杂质；溶胶-凝胶法对温度的要求十分的苛刻。本专利利用水热法制备的中空fe3o4纳米结构形貌、分散性都很好，同时还不容易引进杂质，制备的量也很大。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

2、一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，采用水热法制备，具体包括如下步骤：

3、步骤一、先将三氯化铁、柠檬酸钠、尿素加入有水的烧杯中搅拌，然后超声处理；

4、步骤二、将烧杯中的溶液倒入反应釜中，并保持在200℃持续12小时；

5、步骤三、用去离子水和无水乙醇反复洗涤反应物，然后，将反应物置于干燥炉中进行干燥后收集，获得磁性中空fe3o4纳米球。

6、优选的，所述步骤一中，搅拌时间为20分钟，超声处理10分钟。

7、优选的，所述三氯化铁的质量分数为0.02～0.04g/ml。

8、优选的，所述柠檬酸钠的质量分数为0.06～0.08g/ml。

9、优选的，所述尿素0.01～0.03g/ml。

10、优选的，所述步骤一中的三氯化铁为1.4g、柠檬酸钠为4.2g、尿素为0.7g、水为70ml。

11、本发明有益效果：

12、1、有效避免fe3o4合成中产生的杂质问题；

13、2、能获得分散性好，结构可控的磁性fe3o4；

14、3、获得磁性fe3o4具有很强的稳定性。

技术特征：

1.一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于，采用水热法制备，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，搅拌时间为20分钟，超声处理10分钟。

3.根据权利要求1中所述的一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述三氯化铁的质量分数为0.02～0.04g/ml。

4.根据权利要求1中所述的一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述柠檬酸钠的质量分数为0.06～0.08g/ml。

5.根据权利要求1中所述的一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述尿素0.01～0.03g/ml。

6.根据权利要求1中所述的一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的三氯化铁为1.4g、柠檬酸钠为4.2g、尿素为0.7g、水为70ml。

技术总结本发明公开了一种磁性中空微波吸收材料的制备方法，涉及电磁波吸收材料领域，采用水热法制备，包括将三氯化铁、柠檬酸钠、尿素加入有水的烧杯中搅拌，然后超声处理；将烧杯中的溶液倒入反应釜中，并保持在200℃持续12小时；用去离子水和无水乙醇反复洗涤反应物，然后，将反应物置于干燥炉中进行干燥后收集，获得磁性中空Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;纳米球,有效避免Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;合成中产生的杂质问题，且能获得分散性好、结构可控、具有很强稳定性的磁性Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;。技术研发人员：何朋,周青青,姚致远,王诺,侯睿祺,赵培泽,孙伟程,唐梓杰受保护的技术使用者：安徽工程大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19