【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微波吸收材料，尤其涉及一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、现代电子设备的扩散导致电磁辐射污染问题日益突出。电磁波吸收材料的研究和利用已经引起了材料科学领域的极大关注。吸波材料能够有效地将微波能量通过极化、共振和传导等机制转化为热能和其他能量，并将其耗散。这是一种非常有效的解决方案，可以解决与电磁污染和干扰相关的问题，在军事隐身技术、电磁屏蔽和电磁污染控制等领域显示出巨大的应用潜力。一般来说，吸波材料分为电介质材料，如石墨烯、碳纳米管和导电聚合物，以及磁性材料，包括mn/fe/co/ni基材料、铁氧体和合金。介电材料通常通过偶极极化弛豫或微电流机制来降低微波能量，而磁性材料通过利用涡流损耗和自然共振来实现这一目标。
2、然而，传统的吸波剂，如金属、磁性氧化物和陶瓷等，往往存在成本高、制备工艺复杂、吸收频率范围窄等局限性，难以满足实际应用要求。因此，开发高效、低成本、宽频带的吸波材料已成为当前材料科学的重要研究课题。
3、低维碳材料，包括石墨烯、碳纳米管(cnt)、碳纳米纤维(cnf)和纳米多孔碳(npc)，由于其低成本、低密度和合适的导电性，在电磁屏蔽中显示出较好的潜力。同时生物质衍生的可再生可持续碳材料因其天然特性，在吸波领域受到越来越多的关注。然而，大多数碳基复合材料由于高反射率和阻抗匹配不足，导致吸收带宽有限。
技术实现思路
1、本申请提供一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料及其制备方法和应用，用以解决背
2、本申请提供一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，该制备方法包括：
3、(1)将fecl3、樱桃核粉和杂原子掺杂剂在搅拌状态下分散于无水乙醇中，继续搅拌直至乙醇完全挥发，得到固体混合物；
4、(2)将固体混合物进行研磨，得到前驱体混合物；
5、(3)将前驱体混合物放置于管式炉中，在惰性气体氛围中进行煅烧，得到复合吸波材料。
6、可选的，杂原子掺杂剂包括三聚氰胺或na2s2o3·5h2o。
7、可选的，樱桃核粉与fe原子的重量比为1:1，杂原子掺杂剂占复合吸波材料的质量百分数为5-20％。
8、可选的，樱桃核粉与无水乙醇的重量体积比为2g：25-30ml。
9、可选的，步骤(1)中，固体混合物制备过程中的温度为60-65℃。
10、可选的，前驱体混合物的粒径为80-100目。
11、可选的，煅烧过程具体包括：将前驱体混合物放置于管式炉中，在惰性气体氛围中以5℃/min的加热速度加热到800℃，并在800℃煅烧6h，再自然降温至室温，得到复合吸波材料。
12、可选的，惰性气体包括氩气或氮气。
13、另一方面，本申请提供一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料，该复合吸波材料由上述的制备方法制成。
14、再一方面，本申请提供一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的应用，复合吸波材料为通过上述的方法制成，或为上述的复合吸波材料，该复合吸波材料应用于微波吸收领域。
15、本申请提供的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料及其制备方法和应用，实现了樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备和应用，相比于现有技术，具有如下有益效果：
16、(1)通过以无水fecl3、杂原子掺杂剂和樱桃核粉为前驱体，采用一锅烧结法合成了复合吸波材料。通过煅烧过程中形成多孔碳材料的同时，将铁纳米颗粒与杂原子牢固的附着于碳材料的多孔结构中，多孔碳材料、铁纳米颗粒与杂原子通过磁损耗、介电损耗和增强的阻抗匹配协同作用，有助于增强复合吸波材料对电磁波的衰减。
17、(2)本申请提供的复合吸波材料fen0.1-bc在1.5mm处的有效吸收带宽4.8ghz，最小反射损耗-63.2db。是由于将铁与杂原子共掺杂于生物炭复合材料中，首先磁性纳米颗粒被牢固地吸附在导电碳基板表面，形成“微电容器”结构，加剧了界面极化，导致了电荷积聚和不均匀分布，从而产生新的电磁场，进一步增强吸波能力。再者经高温热解处理的碳材料存在固有缺陷、官能团，有利于缺陷极化的诱导，导致偶极子极化损耗的增加。同时，极化诱导加强电子传递和产生热能，消耗电磁波。且复合吸波材料中的三维多孔碳能够为电子迁移和跳跃提供导电途径，从而引入导电损耗，从而衰减入射电磁波。
18、(3)本申请通过采用樱桃核作为碳源，不仅实现了吸波材料的制备，还将生物质废弃物再利用，原料来源广泛、可再生、价廉易得，同时降低了复合吸波材料的制备成本。
19、(4)本申请的制备流程简便，杂原子的掺杂种类和质量可以被精确调控，且合成成本低，无需复杂合成设备和化学试剂，适合工业化生产。
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1.一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述杂原子掺杂剂包括三聚氰胺或Na2S2O3·5H2O。
3.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述樱桃核粉与Fe原子的重量比为1:1，所述杂原子掺杂剂占所述复合吸波材料的质量百分数为5-20％。
4.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述樱桃核粉与所述无水乙醇的重量体积比为2g：25-30mL。
5.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述固体混合物制备过程中的温度为60-65℃。
6.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体混合物的粒径为80-100目。
7.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧过程具体包
8.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体包括氩气或氮气。
9.一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料，其特征在于，所述复合吸波材料由权利要求1-8任一项所述的方法制成。
10.一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的应用，其特征在于，所述复合吸波材料为通过上述权利要求1-8任一项所述的方法制成，或为上述权利要求9所述的复合吸波材料，所述复合吸波材料应用于微波吸收领域。
...【技术特征摘要】
1.一种樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述杂原子掺杂剂包括三聚氰胺或na2s2o3·5h2o。
3.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述樱桃核粉与fe原子的重量比为1:1，所述杂原子掺杂剂占所述复合吸波材料的质量百分数为5-20％。
4.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述樱桃核粉与所述无水乙醇的重量体积比为2g：25-30ml。
5.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述固体混合物制备过程中的温度为60-65℃。
6.根据权利要求1所述的樱桃核衍生磁性多孔碳基复...
【专利技术属性】
技术研发人员：于强亮，杨爽爽，周峰，王行伟，赵辰，于波，蔡美荣，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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