CN113292964A - 一种基于爆米花的碳基复合材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种基于爆米花的碳基复合材料及其制备方法和用途。本发明提供了一种基于爆米花的碳基复合材料，所述材料为碳基表面覆盖有NiS2/SnS2纳米片；所述碳基呈多孔状，所平均述孔径为50～200μm；所述材料由碳、硫化镍和硫化锡组成，所述碳、镍、锡和硫的摩尔比为(10～30)：(0.5～2.2)：1：(1～6)。本发明在爆米花衍生的多孔碳基上构建了相干的NiS2/SnS2异质结构纳米片，首次将NiS2/SnS2异质结构纳米片用于电磁波领域作为吸收材料，为进一步的研究和在电磁波吸收领域的应用提供了思路。

Description

一种基于爆米花的碳基复合材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于功能材料领域，具体涉及一种基于爆米花的碳基复合材料及其制备方法和用途。
背景技术
近年来，随着无线通信和电子设备的迅速发展和广泛应用，电磁波(EMW)污染越来越严重，不仅干扰电子设备的运行，还威胁到人类的健康和信息安全。因此，近年来学术界的科研工作者们对电磁波吸收材料的研究兴趣日益浓厚。众所周知，电磁波吸收材料可以将入射的电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消耗掉。
一般来说，电磁波吸收材料可分为介质损耗材料和磁损耗材料。在此基础上，越来越多的电磁波吸收材料得到了成功的开发。从传统材料如铁氧体、金属氧化物、石墨烯和碳纳米管，到新兴材料如金属有机框架和MXene(Mn+1XnTx)材料，这些研究都是为了满足电磁波吸收器的强吸收、宽有效吸收带宽(EAB)、薄厚度和轻量化的需要。其中，碳质材料因其低密度、高电导率和化学稳定性一直是电磁波吸收材料的一个重要分支。受自然的启发，生物质碳材料以其不可替代的优势在一系列碳质材料中脱颖而出。首先，生物量分布广泛，数量多，包括植物、动物、微生物和作物废弃物。因此，它是一种低成本、可获取、丰富和可再生的自然资源；其次，生物在自然界中经过长时间的演化，具有多种独特的结构，如多孔结构和通道结构。简单的热解炭化过程也可以继承这些原生结构。重要的是，多孔通道对耗散电磁波有贡献，主要体现在多次反射和散射、改善阻抗匹配和增强界面极化。综上，生物质源碳材料不仅保证了上述传统碳材料的优势，而且具有更简单、经济的制备方法，符合复合环保、可持续的理念，近年来，生物质基碳材料已成为电磁波吸收剂的潜在候选材料。
然而，纯碳材料的高导电性是进一步提高吸波性能的致命缺陷，因为它会导致阻抗匹配条件差。一个有效的策略是使碳材料与其他组件集成，一方面，可以获得良好的阻抗匹配，使更多的电磁波(EMW)进入吸收器，另一方面，由于双介质材料的协同效应和独特的结构优势，将赋予其优异的电磁耗散能力。二硫化锡(SnS2)是一种典型的层状金属硫化物半导体，广泛应用于先进功能材料中，但SnS2本身的导电性较差，在某些程度上不利于吸波性能的提高，而硫化镍(NiS2)是一种典型的介质损耗材料。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于爆米花的碳基复合材料及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
本发明的目的之一在于提供一种基于爆米花的碳基复合材料，所述材料为碳基表面覆盖有NiS2/SnS2纳米片；所述碳基呈多孔状，平均孔径为50～200μm；所述材料由碳、硫化镍和硫化锡组成，所述碳、镍、锡和硫的摩尔比为(10～30)：(0.5～2.2)：1：(1～6)。
本发明的目的之二在于提供上述所述的基于爆米花的碳基复合材料的制备方法，包括如下步骤：镍源、锡源和硫源的混合物与碳化爆米花进行水热反应，获得所述基于爆米花的碳基复合材料。
本申请的爆米花为玉米经常规工艺制备的爆米花。
优选地，所述碳化爆米花的比表面积为2m2/g～30m2/g，孔径为30μm～180μm。
优选地，所述碳化爆米花的制备方法如下：
爆米花在保护气氛下于500℃～900℃煅烧，获得所述碳化爆米花。
本发明中的煅烧温度不能太低也不能太高，太低会导致爆米花得不到完全碳化而孔洞比较少，太高会导致碳化爆米花的孔分分布均匀，大孔增多。在本发明中500℃～900℃下煅烧得到的碳化爆米花呈多孔状，孔洞分布较为均匀，平均孔径为30μm～180μm。
更优选地，所述煅烧的升温速率为2℃/min～10℃/min。
进一步优选地，所述煅烧的升温速率为2℃/min～6℃/min。
更优选地，所述煅烧时间为80min～200min。
进一步优选地，所述煅烧时间为100min～150min。
更优选地，所述保护气氛选自氮气、氩气中的一种或多种。
进一步优选地，所述保护气氛为氩气。
更优选地，所述煅烧前还包括对爆米花进行洗涤、烘干的步骤。
进一步优选地，所述洗涤采用水或/和无水乙醇进行清洗。具体地，所述洗涤为将爆米花分别置于水和乙醇中各超声清洗3次，每次清洗5min～20min。
进一步优选地，所述烘干为于40℃～80℃下处理20h～30h。
优选地，所述混合物由镍源、硫源和硫源溶解于乙醇获得。
优选地，所述镍源为氯化镍。更优选地，所述镍源为六水合氯化镍。
优选地，所述锡源为氯化锡。更优选地，所述锡源为五水合四氯化锡。
优选地，所述硫源为硫代乙酰胺。
更优选地，所述氯化锡、氯化镍、硫代乙酰胺和乙醇的质量比为1：(0.2～1.0)：(0.2～1.6)：(50～140)。
进一步优选地，所述氯化锡、氯化镍、硫代乙酰胺、乙醇的质量比为1：(0.2～0.5)：(1.0～1.6)：(50～80)。
优选地，所述碳化爆米花和锡源的质量比为1:(2～10)。
更优选地，所述碳化爆米花和锡源的质量比为1:(3～6)。
优选地，所述水热反应在100℃～200℃下反应4h～16h。
更优选地，所述水热反应在150℃～180℃下反应6h～10h。
优选地，所述镍源、锡源和硫源的混合物与碳化爆米花搅拌4h～12h后进行水热反应。
更优选地，所述水热反应置于微波环境中进行。
优选地，所述水热反应后还包括洗涤、烘干。
更优选地，所述洗涤分别采用水和乙醇各过滤洗涤3次。
更优选地，所述烘干的温度为40℃～100℃。
更优选地，所述烘干的时间为10h～40h。
本发明的目的之三在于提供上述所述的基于爆米花的碳基复合材料作为吸波材料在电磁波领域的用途。
本申请首先通过膨化工艺得到体积和比表面积增加几十倍的三维大孔材料，再经碳化后得到三维多孔的碳基，其具有孔隙大的特点；然后通过碳化爆米花与镍源、硫源和硫源的水热反应，在多孔碳基上构建了相干的NiS2/SnS2异质结构纳米片，获得基于爆米花的碳基复合材料。本申请的基于爆米花的碳基复合材料是将高导电性NiS2与低导电性SnS2结合形成具有不同带隙的非均相复合材料，由于多种损耗类型的协同作用，从而具有出色的电磁波吸收性能，当复合材料的厚度为1.57mm时，最大反射损失(RLmax)为52.97dB，有效吸收带宽(EAB)为4.9GHz。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明以来源丰富、价格低廉的爆米花为原料，为简单、环保、低成本、可行的生物质源作为电磁波吸波材料的开发提供了启示。
2)本发明在爆米花衍生的多孔碳基上构建了相干的NiS2/SnS2异质结构纳米片，首次将NiS2/SnS2异质结构纳米片适用于电磁波领域作为电磁波吸收材料，为进一步的研究和在电磁波吸收领域的应用提供了思路。
附图说明
图1显示为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比实施例的XRD图。
图2显示为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的SEM图和TEM图。
其中，图2中的附图标如下：a-实施例3的SEM图，b-实施例3的SEM图，c-实施例3的TEM图，d-实施例1的SEM图，e-实施例2的SEM图，f-实施例4的SEM图，j-实施例3的TEM图。
图3显示为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对比实施例的吸波性能图。
其中，图3中的附图标如下：a-实施例1，b-实施例2，c-实施例3，d-实施例4，e-对比实施例。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本申请实施例中，对各实施例和对比例制备获得的产物采用照射源为
Figure BDA0003066827470000041
的X射线衍射来确定晶体结构。
本申请实施例中，各实施例采用的锡源为五水合四氯化锡、镍源为六水合氯化镍；五水合四氯化锡、六水合氯化镍、硫代乙酰胺和乙醇的质量比均采用经过研究确定的最优比例，即五水合四氯化锡、六水合氯化镍、硫代乙酰胺和乙醇的质量比为3.16：2.14：2.7：233.05。
本申请实施例中，对各实施例和对比例制备获得的产物采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜来观察形貌。
本申请实施例中，对各实施例和对比例制备获得的产物均匀分散在石蜡中，其占总重量的15％，然后通过模具压制成外径为7.0mm，内径为3.04mm的同轴样品环。采用Ceyear 3672B-S矢量网络分析仪，基参照美国材料实验协会标准ASTM D7449/D7449M-08中的同轴线传输/反射法测量技术要求测定材料的电复介电常数和复磁导率，根据传输线理论计算材料的RL值。
实施例1
本实施例中，制备基于爆米花的碳基复合材料，包括如下步骤：
(1)将纯爆米花分别用去离子水、无水乙醇超声清洗3次，每次清洗10分钟，置于60℃烘箱，干燥24小时；干燥后的爆米花在氩气气氛中于600℃煅烧120min，煅烧的升温速率为5℃/min，随后冷却至室温，获得碳化爆米花。
(2)将0.631g五水合四氯化锡、0.428g六水合氯化镍、0.54g硫代乙酰胺溶解在59ml无水乙醇中，搅拌10min，再加入1ml去离子水，搅拌10min，形成均匀混合物。
(3)将10mg碳化爆米花加入到混合物中，继续搅拌6h后倒入以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜，以微波辅助加热方式升温至160℃进行反应，保温8h，随后冷却至室温，获得反应产物。
(4)将反应产物分别用去离子水和无水乙醇过滤洗涤3次，至于60℃烘箱，干燥24小时，获得基于爆米花的碳基复合材料。
从图1的XRD图可知，本实施例含有典型的无定型碳衍射峰，碳基复合材料由碳、NiS2和SnS2三种物质构成。
从图2的SEM图中的图d可知，碳基复合材料呈现多孔结构，在600℃碳化后，得到的碳基孔洞较为均匀，孔径在50μm～100μm之间。
从表1和图3的吸波性能图可知，实施例1的碳基复合材料的厚度范围为1.0-5.0mm，当频率为7.56GHz和厚度为5mm时，PC6-NSS的最小反射损失(RLmin)为-16.2dB；当碳基复合材料的厚度为4.5mm时，达到最大有效吸收带宽为2.8GHz，说明本实施例制备的碳基复合材料的吸波性能一般。
实施例2
本实施例中，制备基于爆米花的碳基复合材料，包括如下步骤：
(1)将纯爆米花分别用去离子水、无水乙醇超声清洗3次，每次清洗10分钟，置于60℃烘箱，干燥24小时；干燥后的爆米花在氩气气氛中于700℃煅烧120min，煅烧的升温速率为5℃/min，随后冷却至室温，获得碳化爆米花。
(2)将0.631g五水合四氯化锡、0.428g六水合氯化镍、0.54g硫代乙酰胺溶解在59ml无水乙醇中，搅拌10min，再加入1ml去离子水，搅拌10min，形成均匀混合物。
(3)将10mg碳化爆米花加入到混合物中，继续搅拌6h后倒入以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜，以微波辅助加热方式升温至160℃进行反应，保温8h，随后冷却至室温，获得反应产物。
(4)将反应产物分别用去离子水和无水乙醇过滤洗涤3次，至于60℃烘箱，干燥24小时，获得基于爆米花的碳基复合材料。
从图1的XRD图可知，本实施例含有典型的无定型碳衍射峰，说明碳基复合材料由碳、NiS2和SnS2三种物质构成。
从图2的SEM图中的图e可知，碳基复合材料呈现多孔结构，在700℃碳化后，部分孔洞收缩变小，从而导致出现一些较大的孔洞，超过100μm，孔洞大小变的不均匀。
从表1和图3的吸波性能图可知，实施例2所得的碳基复合材料的厚度范围为1.0-5.0mm，当频率为7.56GHz和厚度为3mm时，碳基复合材料的最小反射损失RLmin为-20.9dB；当碳基复合材料的厚度为1.5mm时，达到最大有效吸收带宽为2.4GHz，说明本实施例获得的碳基复合材料的吸波性能一般。
实施例3
本实施例中，制备基于爆米花的碳基复合材料，包括如下步骤：
(1)将纯爆米花分别用去离子水、无水乙醇超声清洗3次，每次清洗10分钟，置于60℃烘箱，干燥24小时；干燥后的爆米花在氩气气氛中于800℃煅烧120min，煅烧的升温速率为5℃/min，随后冷却至室温，获得碳化爆米花。
(2)将0.631g五水合四氯化锡、0.428g六水合氯化镍、0.54g硫代乙酰胺溶解在59ml无水乙醇中，搅拌10min，再加入1ml去离子水，搅拌10min，形成均匀混合物。
(3)将10mg碳化爆米花加入到混合物中，继续搅拌6h后倒入以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜，以微波辅助加热方式升温至160℃进行反应，保温8h，随后冷却至室温，获得反应产物。
(4)将反应产物分别用去离子水和无水乙醇过滤洗涤3次，至于60℃烘箱，干燥24小时，获得基于爆米花的碳基纳米复合材料。
从图1的XRD图可知，本实施例含有典型的无定型碳衍射峰，复合材料由碳、NiS2和SnS2三种物质构成。
从图2中图a和b的SEM图以及图c的TEM图可知，碳基复合材料呈多孔结构，孔分布逐渐不均匀，大孔增多，可达到150μm。
从表1和图3的吸波性能图可知，实施例3所得的碳基复合材料的厚度范围为1.0-5.0mm，当频率为14.92GHz和厚度为1.57mm时，碳基复合材料的最小反射损失RLmin为-53.0dB，吸收带宽为48.GHz；当碳基复合材料的厚度为2.11mm时，最小反射损失RLmin为-46.3dB，说明本实施例获得的碳基复合材料的吸波性能优异。
实施例4
本实施例中，制备基于爆米花的碳基复合材料，包括如下步骤：
(1)将纯爆米花分别用去离子水、无水乙醇超声清洗3次，每次清洗10分钟，置于60℃烘箱，干燥24小时；干燥后的爆米花在氩气气氛中于900℃煅烧120min，煅烧的升温速率为5℃/min，随后冷却至室温，获得碳化爆米花。
(2)将0.631g五水合四氯化锡、0.428g六水合氯化镍、0.54g硫代乙酰胺溶解在59ml无水乙醇中，搅拌10min，再加入1ml去离子水，搅拌10min，形成均匀混合物。
(3)将10mg碳化爆米花加入到混合物中，继续搅拌6h后倒入以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢高压釜，以微波辅助加热方式升温至160℃进行反应，保温8h，随后冷却至室温，获得反应产物。
(4)将反应产物分别用去离子水和无水乙醇过滤洗涤3次，至于60℃烘箱，干燥24小时，获得基于爆米花的碳基纳米复合材料。
从图1的XRD图可知，本实施例含有典型的无定型碳衍射峰，碳基复合材料由碳、NiS2和SnS2三种物质构成。
从图2中图f的SEM图可知，碳基复合材料呈现多孔结构，孔分布更加不均匀，大孔数量更多，孔径接近200μm。
从表1和图3的吸波性能图可知，实施例4所得的碳基米复合材料的厚度范围为1.0-5.0mm，当频率为14.92GHz和厚度为1.4mm时，碳基复合材料的最小反射损失RLmin为-32.5dB，吸收带宽为4.3GHz，说明本实施例获得的碳基复合材料的吸波性能一般。
对比实施例
本对比实施例中，制备碳化爆米花，包括如下步骤：
将纯爆米花分别用去离子水、无水乙醇超声清洗3次，每次清洗10分钟，置于60℃烘箱，干燥24小时；干燥后的爆米花在氩气气氛中于800℃煅烧120min，煅烧的升温速率为5℃/min，随后冷却至室温，获得碳化爆米花。
从图1的XRD图可知，本对比实施例含有典型的无定型碳衍射峰。
从表1和的吸波性能图可知，本对比实施例制得的碳化爆米花的厚度范围为1.0-5.0mm，当频率为18GHz和厚度为1mm时，碳化爆米花的最小反射损失RLmin为-10.9dB；当碳化爆米花的厚度为1mm时，达到最大有效吸收带宽为0.6GHz，说明本对比实施例获得的碳化爆米花的吸波性能很差。
表1
Figure BDA0003066827470000081
由表1可见，实施例3的复合材料在较轻的填充比(25wt％)下、较薄的厚度(1.57mm)和较宽频率范围(12.0-16.8GHz)内表现出了优异的吸波性能，具有很大的应用潜力。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于爆米花的碳基复合材料，其特征在于，所述材料为碳基表面覆盖有NiS2/SnS2纳米片；所述碳基呈多孔状，平均孔径为50～200μm；所述材料由碳、硫化镍和硫化锡组成，所述碳、镍、锡和硫的摩尔比为(10～30)：(0.5～2.2)：1：(1～6)。
2.基于爆米花的碳基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：镍源、锡源和硫源的混合物与碳化爆米花进行水热反应，获得所述基于爆米花的碳基复合材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳化爆米花的比表面积为2m2/g～30m2/g，孔径为30μm～180μm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳化爆米花的制备方法如下：
将爆米花在保护气氛下于500℃～900℃煅烧，获得所述碳化爆米花。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的升温速率为2～10℃/min；
和/或，所述煅烧时间为80～200min；
和/或，所述保护气氛选自氮气、氩气中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合物由镍源、硫源和硫源溶解于乙醇获得；
和/或，所述镍源为氯化镍；
和/或，所述锡源为氯化锡；
和/或，所述硫源为硫代乙酰胺。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述氯化锡、氯化镍、硫代乙酰胺、乙醇的质量比为1：(0.2～1.0)：(0.2～1.6)：(50～140)。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳化爆米花和锡源的质量比为1:(2～10)。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为100℃～200℃。
10.根据权利要求1所述的基于爆米花的碳基复合材料作为吸波材料在电磁波领域的用途。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538536A (zh) * 2022-01-12 2022-05-27 绍兴道普新材料科技有限公司 一种Ni3S2/C纳米复合吸波材料及其制备方法
CN114920232A (zh) * 2022-06-17 2022-08-19 同济大学 一种具有多孔核壳异质结构C/Mo2C@SnS2吸波材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105244482A (zh) * 2015-09-12 2016-01-13 复旦大学 硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
CN108834389A (zh) * 2018-07-09 2018-11-16 安徽理工大学 一种双金属有机框架衍生多孔碳/多壁碳纳米管纳米复合吸波材料的制备方法
CN110177449A (zh) * 2019-05-17 2019-08-27 同济大学 一种碳纳米管基电磁复合吸波材料及其制备方法和用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105244482A (zh) * 2015-09-12 2016-01-13 复旦大学 硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
CN108834389A (zh) * 2018-07-09 2018-11-16 安徽理工大学 一种双金属有机框架衍生多孔碳/多壁碳纳米管纳米复合吸波材料的制备方法
CN110177449A (zh) * 2019-05-17 2019-08-27 同济大学 一种碳纳米管基电磁复合吸波材料及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SEN YANG，等: "Synthesis of popcorn-like α-Fe2O3/3D graphene sponge composites for excellent microwave absorption properties by a facile method", 《JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE: MATERIALS IN ELECTRONICS》 *
ZHI ZHANG，等: "NiS2@MoS2 Nanospheres Anchored on Reduced Graphene Oxide: A Novel Ternary Heterostructure with Enhanced Electromagnetic Absorption Property", 《NANOMATERIALS》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538536A (zh) * 2022-01-12 2022-05-27 绍兴道普新材料科技有限公司 一种Ni3S2/C纳米复合吸波材料及其制备方法
CN114920232A (zh) * 2022-06-17 2022-08-19 同济大学 一种具有多孔核壳异质结构C/Mo2C@SnS2吸波材料及其制备方法
CN114920232B (zh) * 2022-06-17 2023-08-15 同济大学 一种具有多孔核壳异质结构C/Mo2C@SnS2吸波材料及其制备方法

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