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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁波吸收材料,具体涉及一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法和应用。
技术介绍
1、电磁波在给人类生活带来极大便利的同时也产生了大量的电磁污染。电磁波吸收材料是解决电磁污染的重要方法之一。理想的电磁波吸收材料应具有吸收强度高、有效吸收带宽、匹配厚度薄以及重量轻等特点。研究表明,磁性材料和介电材料的复合、合理的结构设计是获得优异电磁波吸收性能的重要方法。软磁性材料(fe、co、ni、cip、fe3o4等等)由于具有较高的饱和磁化强度和较大的磁损耗而在电磁波吸收领域有广泛的应用。但fe和co等磁性金属存在密度大和耐腐蚀性差等缺点。介电材料的引入可以保护磁性金属,增加介电损耗。导电聚合物ppy和pani具有较强的介电损耗,并且有密度小、合成方法简单以及成本低等诸多优势。基于上述两方面考虑,研究人员倾向于设计具有空腔的核壳结构磁性金属/碳复合材料。一方面,通过强大的磁损耗和介电损耗的共同作用来吸收电磁波。另一方面,碳壳的引入不仅能增加介电损耗,也能保护内部的磁性金属不被腐蚀。通常情况下,以aps和fecl3为引发剂制备ppy和pani时,酸性的溶液会腐蚀co和fe。所以大多数研究采用酚醛树脂或聚多巴胺作为前驱体,通过高温煅烧来获得介电损耗。但这些方法不仅增加了高能耗的煅烧工艺,同时高温煅烧也可能对磁性材料的磁损耗产生不利影响。
技术实现思路
1、为了克服上述现有材料存在的缺陷,本专利技术提供一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法和应用。
2、
3、一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
4、一、将pvp、cocl2·6h2o、n2h4·h2o溶解于乙二醇中,得到溶液a;
5、二、将溶液a搅拌均匀后转移至水热釜中,再置于180℃下水热反应一段时间,得到反应产物ⅰ;
6、三、待水热釜冷却至室温后,对反应产物ⅰ依次进行磁吸附分离、对所得固体产物进行洗涤、真空干燥,得到空心结构co微球;
7、四、将空心结构co微球分散于去离子水、氨水、无水乙醇的混合溶液中,得到悬浊液b;
8、五、将teos加入到悬浊液b中,然后搅拌均匀,得到悬浊液c;
9、六、将悬浊液c在室温下反应一段时间,得到悬浊液d;
10、七、对悬浊液d依次进行磁吸附分离、对所得固体产物进行洗涤、真空干燥,得到中空结构co@sio2微球;
11、八、将中空结构co@sio2微球分散于去离子水中,得到悬浊液e;
12、九、将吡咯分散于悬浊液e中,得到悬浊液f;
13、十、将氧化剂在冰浴条件下加入到悬浊液f中,得到悬浊液g;
14、十一、将悬浊液g在冰浴条件下反应一段时间,得到悬浊液h;
15、十二、对悬浊液h依次进行磁吸附分离、对所得固体产物进行洗涤、真空干燥,得到中空核壳结构co@sio2@ppy。
16、一种中空核壳结构co@sio2@ppy作为电磁波吸收材料使用。
17、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
18、空心结构减轻了co的重量,sio2层的引入不仅能增强复合材料的界面极化,也能防止co核被酸性溶液腐蚀,并且对co的磁损耗能力没有明显的负面影响。ppy由于其高电导率而具有很强的电导损耗,不需要高耗能的高温煅烧过程即可获得高的介电损耗。制备中空核壳结构co@sio2@ppy复合材料具有优异的电磁波吸收性能,在电磁波吸收和电磁屏蔽领域有较好的应用潜力。
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1.一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤一中所述的溶液A中PVP的浓度为15g/L~60g/L;步骤一中所述的溶液A中CoCl2·6H2O的浓度为15g/L~60g/L;步骤一中所述的溶液A中N2H4·H2O的浓度为50mL/L~150mL/L。
3.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤二中所述的水热反应的时间为4h~48h。
4.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤四中所述的悬浊液B中空心结构Co微球的浓度为0.25g/L~25g/L;步骤四中所述的去离子水、氨水、无水乙醇的混合溶液中氨水、去离子水和无水乙醇的体积比为(10~20):(40~60):(300~400);所述的氨水的质量分数为25%~28%。
5.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在
6.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤六中所述的反应时间为0.5h~12h。
7.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤八中所述的悬浊液E中中空结构Co@SiO2微球的浓度为0.25g/L~25g/L;步骤九中所述的悬浊液F中吡咯的浓度为0.12mL/L~50mL/L。
8.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤十中所述的氧化剂为APS、FeCl3或FeCl3·6H2O;所述的悬浊液G中氧化剂的浓度为0.12g/L~150g/L。
9.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的制备方法,其特征在于步骤一中悬浊液G在冰浴条件下反应的时间为4h~24h。
10.如权利要求1所述的制备方法制备的一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy的应用,其特征在于一种中空核壳结构Co@SiO2@PPy作为电磁波吸收材料使用。
...【技术特征摘要】
1.一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,其特征在于步骤一中所述的溶液a中pvp的浓度为15g/l~60g/l;步骤一中所述的溶液a中cocl2·6h2o的浓度为15g/l~60g/l;步骤一中所述的溶液a中n2h4·h2o的浓度为50ml/l~150ml/l。
3.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,其特征在于步骤二中所述的水热反应的时间为4h~48h。
4.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,其特征在于步骤四中所述的悬浊液b中空心结构co微球的浓度为0.25g/l~25g/l;步骤四中所述的去离子水、氨水、无水乙醇的混合溶液中氨水、去离子水和无水乙醇的体积比为(10~20):(40~60):(300~400);所述的氨水的质量分数为25%~28%。
5.根据权利要求1所述的一种中空核壳结构co@sio2@ppy的制备方法,其特征在于步...
【专利技术属性】
技术研发人员:张旭阳,汤朋,武国华,王向伟,杜嘉伟,赵雪莹,李莽,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:
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