CN113438883B - 一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法和应用 - Google Patents

一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种二元异质结构吸波材料氧化钼‑磷化钼的制备方法和应用，它涉及一种氧化钼复合材料的制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有钼化合物的制备步骤繁杂，高温高压，原料价格和设备成本较高，生产周期长和作为电磁波吸收材料存在添加量大、吸波性能差以及厚度过厚的问题。方法：一、制备有机钼/次磷酸盐混合溶液；二、加入添加剂；三、加入液体石蜡；四、水热反应；五、煅烧。一种二元异质结构吸波材料氧化钼‑磷化钼作为吸波材料使用。本发明可获得一种二元异质结构吸波材料氧化钼‑磷化钼。

Description

一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及一种氧化钼复合材料的制备方法和应用。
背景技术
随着科学技术的进步，电子仪器的应用越来越普遍，所产生的电磁干扰也越来越严重。这种电磁干扰不仅影响电子产品的性能实现，而且对人类和其他生物体都造成了严重的危害。无论在民用还是军事上，电磁波吸收材料都具有特殊的战略地位，是关系到国际民生的关键技术。目前，国内外正在研究或已经实用的电磁波吸收材料主要有以下几种：铁氧体系列吸波材料(镍锌铁氧体，锰锌铁氧体等)；多晶铁磁性金属纤维；电解质陶瓷吸波材料；导电高分子材料；手性吸波材料等。理想的吸波材料应具有厚度薄、密度低、频段宽和吸收强的特点。根据吸波机理的不同可以将吸波材料分为电损耗型和磁损耗型。导电聚合物、导电陶瓷等材料的吸波机理主要是电损耗。而一些磁性材料的吸波机理主要是磁损耗，包括传统的铁氧体，磁性金属粉末以及羰基铁等。
吸波材料的主要研究方向是制备纳米复合吸波材料，对吸波材料进行表面改性或掺杂改性，以及改变材料的微观形貌和结构设计等。钼是一种具有高沸点及高熔点的难熔金属。目前，中国已探明的钼储量为855万吨，位居世界第二。钼化合物广泛存在于自然界中，以多种形式存在。作为过渡金属基催化剂，它的氧化物、硫化物、碳化物、磷化物等已被证明在离子电池的电极反应中具有优良的催化性能。金属磷化物及氧化物的化学性质稳定，结构可控，具有优良的导电导热性，应用在电磁波吸收领域会有较好的发展前景。金属磁性纳米材料的成分和晶粒大小对其吸波性能有很大影响。
袁永锋等制备了一种二氧化钼纳米颗粒/碳组装锯齿状纳米空心球材料，具有较高的电化学活性和结构稳定性(公开号：CN112331842A)，但产品易团聚，分散均匀性较差。CN112299483公开了一种纳米二氧化钼的制备方法，通过浆态氧化反应、浆态氢还原反应和固液分离三个步骤，通过软模板法制备得到纳米二氧化钼。但采用模板法，工艺复杂，重现性差。CN102815749A公开了一种二氧化钼纳米棒的制备方法，采用前驱体热分解法，利用前驱体制备六钼酸四丁基铵步骤繁琐，合成条件难以控制，得到的纳米棒均匀性较差。CN109244414A公开了一种特殊形貌的MoO3&NC的制备方法，通过冷冻干燥-热处理法制备得到具有特殊形貌的纳米三氧化钼。但工艺复杂，实验条件要求高，重现性不高。CN109205676A公开了一种MoO3片状结构的静电纺丝合成方法，通过静电纺丝法得到前驱体纤维，煅烧后得到MoO3片状结构。该方法步骤繁杂，原料复杂，合成过程受控因素多。
中国专利《一种磷化钼催化剂的制备方法》(公开号：CN108620108A)提出一种使用三氧化钼与次磷酸铵制备磷化钼催化剂的方法，制备负载型的磷化钼(MoP)催化剂，反应过程中危险系数高，工艺参数多，产品颗粒尺寸大，制约了磷化钼作为催化剂的发展。
中国专利《一种磷化钼催化剂及其制备方法》(公开号：CN1111672527A)用膦酸有机配体(2,4,6-三甲基苯-1,3,5-三亚甲基三膦酸配体、2,4,6-三甲基苯-1,3-二亚甲基二膦酸等)作为磷源，用钼盐(钼酸铵水合物等)作为钼源，以水热法合成前驱体，在管式炉中煅烧后得到MoP催化剂。该方法获得的产品是以为MoP催化活性中心均匀地分散在碳骨架中的复合材料。但是由于膦酸有机配体种类庞杂，产品中杂质多，分析处理复杂。
中国专利《一种碳基磷化钼纳米颗粒析氢电催化剂、制备方法及应用》(公开号：CN110404577A)将四水合钼酸铵、磷酸二氢铵和尿素为原料，经过密封低温搅拌、冷冻干燥、高温退火三个步骤，制得无定型的MoP-NC电催化剂。但是该方法以磷酸二氢盐为磷源，其在低温下易分解，易残留固体杂质难以去除。此外，以钼酸铵或磷酸盐为原料制备磷化钼的专利也多有报道。(公开号：CN112108165A，CN110684990A，CN101658795B)，以钼酸盐为钼源，钼酸盐溶解性不佳，同时涉及步骤繁杂，高温高压，原料价格和设备成本较高，生产周期长等问题。
CN110227523A公开了一种碳负载型阿尔法相碳化钼-磷化钼纳米复合材料的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。将钼酸铵与二氰二胺加入水中，使钼酸铵完全水解，烘干后研磨。将得到的白色粉末与次亚磷酸钠分别置于密闭空间中，在惰性气氛下保温处理，冷却后得到碳负载型阿尔法相碳化一磷化纳米复合材料。但是该方法步骤繁杂，原料复杂，合成过程受控因素多。
CN112268940A公开了一种用于苯胺气体传感器的MoO2/MoO3/NMNOs空心微球材料及其制备方法。采用两相微乳液法制备空心微球前驱体，通过两段煅烧，表面修饰贵金属得到气敏性能有所提升的空心微球。该方法步骤繁琐，还需要去除中间生成的有机物，工艺参数多。
综上所述，钼化合物的制备存在以下几点问题：以磷酸铵为磷源，因磷氧键能较强，需要高温才能破坏；以次磷酸盐为磷源时，次磷酸盐在高温下易分解，容易生成一些难还原的磷酸盐，产品需要水洗；以次磷酸二氢盐为磷源，其在低温下易分解，但易残留固体杂质难以去除；以钼酸盐为钼源，钼酸盐溶解性不佳。此外，还涉及步骤繁杂，高温高压，原料价格和设备成本较高，生产周期长等问题。
发明内容
本发明的目的是要解决现有钼化合物的制备步骤繁杂，高温高压，原料价格和设备成本较高，生产周期长和作为电磁波吸收材料存在添加量大、吸波性能差以及厚度过厚的问题，而提供一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法和应用。
一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备有机钼/次磷酸盐混合溶液：
将有机钼与次磷酸盐加入到溶剂中，然后搅拌，再超声，得到有机钼/次磷酸盐混合溶液；
二、加入添加剂：
将添加剂加入到有机钼/次磷酸盐混合溶液中，再搅拌，得到反应液Ⅰ；
三、加入液体石蜡：
①、向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再搅拌，得到反应液Ⅱ；
四、水热反应：
①、将反应液Ⅱ转移到水热反应釜中，再在温度为180℃～240℃下进行水热反应，得到反应液Ⅲ；
②、将反应液Ⅲ冷却至室温，再进行离心，弃除上清液，收集下层固体物质，得到固体产物；
③、首先以溶剂A为清洗剂，对固体产物离心清洗，再以溶剂B为清洗剂，对固体产物离心清洗，最后干燥，得到前驱体；
五、煅烧：
将前驱体放入管式炉中，向管式炉中通入惰性气体，在惰性气体气氛保护下将管式炉从室温升温至500℃～1000℃，再进行保温，最后冷却至室温，得到二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼。
一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼作为吸波材料使用。
本发明的有益效果：
一、本发明中次磷酸钠低温被还原，有机钼被尿素和次磷酸钠的分解产物进一步还原反应生成氧化钼-磷化钼电磁波吸收材料；
二、本发明由于是在溶剂(油胺、三乙醇胺或十八烷胺)和液体石蜡溶液中进行的反应，所以得到的氧化钼-磷化钼颗粒不但尺寸均一、而且还可以对其进行调控；
三、本发明制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼，可以通过调整尺寸来调控其对不同波段电磁波的吸收性能；
四、本发明提供了一种新型的电磁波吸收材料制备方法，具有较强的电磁波吸收性能，该制备工艺简单，不需要模板和复杂的硬件设备，反应温和而且制备成本较低；
五、本发明制备的材料为二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼，质轻、吸收频带宽、吸收能力强，具有良好的电磁波吸收性能且稳定性较好，因此在电磁波吸收、屏蔽等领域有较大的应用前景；
六、本发明制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的方法简单，容易实施，二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼具有吸收强度高，覆盖频率范围宽、吸收层厚度薄，轻质、制备工艺简单及成本低等特点；
七、本发明制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼在1.5mm厚度时出现最宽的吸收频带(＜-10dB)，该数值表明可以吸收90％以上的电磁波能量。
本发明可获得一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼。
附图说明
图1为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的XRD图；
图2为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的SEM图；
图3为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的透射电镜图；
图4为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼在不同厚度时的电磁波吸收图；
图5为实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的XRD图；
图6实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的SEM图。
图7为实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼在不同厚度时的电磁波吸收图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
具体实施方式一：本实施方式一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备有机钼/次磷酸盐混合溶液：
将有机钼与次磷酸盐加入到溶剂中，然后搅拌，再超声，得到有机钼/次磷酸盐混合溶液；
二、加入添加剂：
将添加剂加入到有机钼/次磷酸盐混合溶液中，再搅拌，得到反应液Ⅰ；
三、加入液体石蜡：
①、向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再搅拌，得到反应液Ⅱ；
四、水热反应：
①、将反应液Ⅱ转移到水热反应釜中，再在温度为180℃～240℃下进行水热反应，得到反应液Ⅲ；
②、将反应液Ⅲ冷却至室温，再进行离心，弃除上清液，收集下层固体物质，得到固体产物；
③、首先以溶剂A为清洗剂，对固体产物离心清洗，再以溶剂B为清洗剂，对固体产物离心清洗，最后干燥，得到前驱体；
五、煅烧：
将前驱体放入管式炉中，向管式炉中通入惰性气体，在惰性气体气氛保护下将管式炉从室温升温至500℃～1000℃，再进行保温，最后冷却至室温，得到二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的有机钼为乙酰丙酮钼、乙酸钼、环烷酸钼或烷基水杨酸钼；步骤一中所述的次磷酸盐为次磷酸铵、次磷酸钠或次磷酸钾；步骤一中所述的溶剂为油胺、三乙醇胺或十八烷胺。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的有机钼与次磷酸盐的摩尔量之比为1:(1～10)；步骤一中所述的有机钼与溶剂的质量比为1:(10～80)；步骤一中将有机钼与次磷酸盐加入到溶剂中，然后在温度为60℃～100℃和搅拌速度为50r/min～100r/min下搅拌20min～40min，再在温度为60～80℃和超声功率为30W～50W下超声15min～30min，得到有机钼/次磷酸盐混合溶液。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二中所述的添加剂为尿素、乙二胺、对苯二胺、十六烷基三甲基溴化铵或N,N-二甲基甲酰胺。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中将添加剂加入到有机钼/次磷酸盐混合溶液中，再在温度为60℃～100℃和搅拌速度为50r/min～200r/min的条件下搅拌10min～20min，得到反应液Ⅰ；步骤二中所述的添加剂与步骤一中所述的溶剂的质量比为1:(20～150)。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤三中所述的反应液Ⅰ与液体石蜡的体积比为1:(1～5)；步骤三中向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再在温度为60℃～80℃和搅拌速度为50r/min～100r/min的条件下搅拌10min～30min，得到反应液Ⅱ。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四①中所述的水热反应的时间为24h～48h；步骤四②中所述的离心的速度为3000r/min～5000r/min，离心时间为5min～10min；步骤四③中首先以温度为50℃～60℃的溶剂A为清洗剂，在离心速度为3000r/min～5000r/min的条件下对固体产物离心清洗5次～10次，再以温度为50℃～60℃的溶剂B为清洗剂，在离心速度为3000r/min～5000r/min的条件下对固体产物离心清洗5次～10次，最后在温度为60℃～80℃下干燥2h～8h，得到前驱体。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤四③中所述的溶剂A为庚烷、四氯化碳或氯仿；步骤四③中所述的溶剂B为无水乙醇、乙二醇、聚乙二醇、1,5-戊二醇、异丙醇、苯甲醇、丙酮或去离子水。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤五中所述的惰性气体为氮气、氩气、氖气和氦气中的一种或至少两种气体的混合气体；步骤五中所述的升温速率为5℃/min～10℃/min，所述的保温时间为0.5h～10h；步骤五中所述的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的颗粒尺寸为70～200nm。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼作为吸波材料使用。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的：
一、制备有机钼/次磷酸盐混合溶液：
将乙酰丙酮钼与次磷酸钠加入到油胺中，然后在温度为60℃和搅拌速度为100r/min下搅拌30min，再在温度为60℃和超声功率为30W下超声15min，得到乙酰丙酮钼/次磷酸钠混合溶液；
步骤一中所述的乙酰丙酮钼与次磷酸钠的摩尔量之比为1:5；
步骤一中所述的乙酰丙酮钼与油胺的质量比为1:10；
二、加入添加剂：
将尿素加入到乙酰丙酮钼/次磷酸钠混合溶液中，再在温度为60℃和搅拌速度为100r/min的条件下搅拌10min，得到反应液Ⅰ；
步骤二中所述的尿素与步骤一中所述的油胺的质量比为1:100；
三、加入液体石蜡：
①、向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再在温度为70℃和搅拌速度为100r/min的条件下搅拌20min，得到反应液Ⅱ；
步骤三中所述的反应液Ⅰ与液体石蜡的体积比为1:1；
四、水热反应：
①、将反应液Ⅱ转移到水热反应釜中，再在温度为200℃下进行水热反应24h，得到反应液Ⅲ；
②、将反应液Ⅲ冷却至室温，在离心的速度为5000r/min的条件下离心5min，弃除上清液，收集下层固体物质，得到固体产物；
③、首先以温度为50℃的庚烷为清洗剂，对固体产物离心清洗5次，每次离心清洗的转速为为5000r/min，每次离心清洗的时间为5min，再以温度为50℃的无水乙醇为清洗剂，对固体产物离心清洗5次，每次离心清洗的转速为5000r/min，每次离心清洗的时间为5min，最后在80℃的条件下真空干燥6h，得到前驱体；
五、煅烧：
将前驱体放入管式炉中，向管式炉中通入氮气，在氮气气氛保护下将管式炉以5℃/min的升温速率从室温升温至600℃，在600℃下进行保温1h，最后冷却至室温，得到二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼；
步骤五中所述的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的颗粒尺寸为80nm。
步骤五中所述的氧化钼-磷化钼复合材料可用作电磁波吸收材料，应用于电磁波吸收和电磁防护设施，开拓了氧化钼-磷化钼复合材料的新用途，为电磁波吸收材料提供了新的选择。
图1为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的XRD图；
从图1可以看出，2θ位于23.426°、27.334°、34.561°、46.323°和64.252°处的衍射峰分别对应于MoO3晶体的(110)、(021)、(140)、(210)和(062)晶面，这与MoO3(PDF#05-0508)标准卡片吻合。2θ位于32.171°、43.144°、57.520°和74.354°处的衍射峰分别对应于MoP晶体的(100)、(101)、(110)和(201)晶面，这与MoP(PDF#24-0771)标准卡片吻合，说明制备的产物为MoO3-MoP。MoO3和MoP的特征峰不明显，结晶度较差可能归因于表面小团簇的存在。
图2为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的SEM图；
从图2可以直接观察到部分分散的MoP纳米球和积聚为MoP椭球微结构在MoO3层上紧密结合成型，伴有多孔现象。
图3为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的透射电镜图；
从图3可知，实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼以纳米球形式存在，平均尺寸基本在50-100nm。
将实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼与石蜡1:4的重量比进行混合，做成空心圆柱体后用矢量网络分析仪进行电磁波吸收性能测试，见图4所示；
图4为实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼在不同厚度时的电磁波吸收图；
由图4可知，实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼与石蜡1:4的重量比混合后的厚度1.5-5.5mm时均有很好的吸收效果，其最佳的反射率出现在2.5mm厚度8.72GHz处，可达到-20.03dB；当厚度为3.5mm和4.5mm时，电磁波反射率为-19.91dB和-13.84dB，在1.5mm厚度时出现最宽的吸收频带(＜-10dB)，以上数值表明MoO3-MoP可以吸收90％以上的电磁波能量，说明该二元异质结构材料MoO3-MoP的电磁波吸收性能较好。
实施例2：本实施例与实施例1的不同点是：将前驱体放入管式炉中，向管式炉中通入氮气，在氮气气氛保护下将管式炉以5℃/min的升温速率从室温升温至900℃，在900℃下进行保温1h，最后冷却至室温，得到二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼；步骤五中所述的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的颗粒尺寸为80nm。其它步骤及参数与实施例1均相同。
图5为实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的XRD图；
从5图可以看出，2θ位于26.004°、36.984°、53.587°和60.751°处的衍射峰分别对应于MoO2晶体的(011)、(-211)、(220)和(310)晶面，这与MoO2(PDF#86-0135)标准卡片吻合。2θ位于33.150°、37.985°、39.517°、42.381°、45.841°、47.735°、66.488°和67.587°处的衍射峰分别对应于Mo3P晶体的(301)、(321)、(112)、(411)、(222)、(312)、(442)和(710)晶面，这与Mo3P(PDF#97-004-3238)标准卡片吻合，说明制备的产物为MoO2-Mo3P。
图6实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的SEM图。
从图6可知可以直接观察到部分分散的Mo3P纳米球和积聚为Mo3P椭球微结构在MoO2层上紧密结合成型。纳米颗粒以球形为主，尺寸在100-300nm，与图3对比可知，由于煅烧温度的提高，使得纳米球形更完整，粒径更大，与氧化钼的层状结构分离更彻底。
将实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼与石蜡1:4的重量比进行混合，做成空心圆柱体后用矢量网络分析仪进行电磁波吸收性能测试，见图7所示；
图7为实施例2制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼在不同厚度时的电磁波吸收图。
由图7可知，实施例1制备的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼与石蜡1:4的重量比混合后的厚度2.0mm时对11.29GHz电磁波反射率达到了-48.23dB，吸收值最佳；当厚度为2.5mm、3.0mm、3.5mm和4.0mm时，电磁波反射率均高于-27dB；当厚度为5.0mm时，对3.92GHz电磁波反射率达到了-29.32dB，在1.5mm厚度时出现最宽的吸收频带(＜-10dB)，以上数值表明MoO2-Mo3P材料可以吸收99.99％以上的电磁波能量。说明该二元异质结构材料MoO2-Mo3P在1.5-5.5mm时对S和C波段电磁波均有较好的吸收作用。
以上所述均是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的：
一、制备有机钼/次磷酸盐混合溶液：
将有机钼与次磷酸盐加入到溶剂中，然后搅拌，再超声，得到有机钼/次磷酸盐混合溶液；
二、加入添加剂：
将添加剂加入到有机钼/次磷酸盐混合溶液中，再搅拌，得到反应液Ⅰ；
三、加入液体石蜡：
①、向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再搅拌，得到反应液Ⅱ；
四、水热反应：
①、将反应液Ⅱ转移到水热反应釜中，再在温度为180℃～240℃下进行水热反应，得到反应液Ⅲ；
②、将反应液Ⅲ冷却至室温，再进行离心，弃除上清液，收集下层固体物质，得到固体产物；
③、首先以溶剂A为清洗剂，对固体产物离心清洗，再以溶剂B为清洗剂，对固体产物离心清洗，最后干燥，得到前驱体；
五、煅烧：
将前驱体放入管式炉中，向管式炉中通入惰性气体，在惰性气体气氛保护下将管式炉从室温升温至500℃～1000℃，再进行保温，最后冷却至室温，得到二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼。
2.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机钼为乙酰丙酮钼、乙酸钼、环烷酸钼或烷基水杨酸钼；步骤一中所述的次磷酸盐为次磷酸铵、次磷酸钠或次磷酸钾；步骤一中所述的溶剂为油胺、三乙醇胺或十八烷胺。
3.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机钼与次磷酸盐的摩尔量之比为1:(1～10)；步骤一中所述的有机钼与溶剂的质量比为1:(10～80)；步骤一中将有机钼与次磷酸盐加入到溶剂中，然后在温度为60℃～100℃和搅拌速度为50r/min～100r/min下搅拌20min～40min，再在温度为60～80℃和超声功率为30W～50W下超声15min～30min，得到有机钼/次磷酸盐混合溶液。
4.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤二中所述的添加剂为尿素、乙二胺、对苯二胺、十六烷基三甲基溴化铵或N,N-二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤二中将添加剂加入到有机钼/次磷酸盐混合溶液中，再在温度为60℃～100℃和搅拌速度为50r/min～200r/min的条件下搅拌10min～20min，得到反应液Ⅰ；步骤二中所述的添加剂与步骤一中所述的溶剂的质量比为1:(20～150)。
6.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤三中所述的反应液Ⅰ与液体石蜡的体积比为1:(1～5)；步骤三中向反应液Ⅰ中加入液体石蜡，再在温度为60℃～80℃和搅拌速度为50r/min～100r/min的条件下搅拌10min～30min，得到反应液Ⅱ。
7.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤四①中所述的水热反应的时间为24h～48h；步骤四②中所述的离心的速度为3000r/min～5000r/min，离心时间为5min～10min；步骤四③中首先以温度为50℃～60℃的溶剂A为清洗剂，在离心速度为3000r/min～5000r/min的条件下对固体产物离心清洗5次～10次，再以温度为50℃～60℃的溶剂B为清洗剂，在离心速度为3000r/min～5000r/min的条件下对固体产物离心清洗5次～10次，最后在温度为60℃～80℃下干燥2h～8h，得到前驱体。
8.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤四③中所述的溶剂A为庚烷、四氯化碳或氯仿；步骤四③中所述的溶剂B为无水乙醇、乙二醇、聚乙二醇、1,5-戊二醇、异丙醇、苯甲醇、丙酮或去离子水。
9.根据权利要求1所述的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的制备方法，其特征在于步骤五中所述的惰性气体为氮气、氩气、氖气和氦气中的一种或至少两种气体的混合气体；步骤五中所述的升温速率为5℃/min～10℃/min，所述的保温时间为0.5h～10h；步骤五中所述的二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的颗粒尺寸为70～200nm。
10.如权利要求1所述的制备方法制备的一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼的应用，其特征在于一种二元异质结构吸波材料氧化钼-磷化钼作为吸波材料使用。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115874215A (zh) * 2021-09-27 2023-03-31 中国科学院福建物质结构研究所 一种碳化钼-氢氧化镍复合材料及其制备方法和应用
CN115608387B (zh) * 2022-09-21 2024-03-12 青岛科技大学 P-MoO3/P-MoO2/P-Fe3O4异质结构纳米带的制备方法及其光催化应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101658796A (zh) * 2009-09-17 2010-03-03 南开大学 一种还原三氧化钼前体制备磷化钼的新方法
CN102933496A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 住友金属矿山株式会社 金属氧化物膜的制造方法及金属氧化物膜、使用该金属氧化物膜的元件、带有金属氧化物膜的基板以及使用该基板的器件
CN105885784A (zh) * 2016-04-18 2016-08-24 青岛大学 一种核壳结构吸波材料的制备方法
CN107936555A (zh) * 2017-11-03 2018-04-20 西北工业大学 三层结构的聚苯胺@二硫化钼@四氧化三铁复合纳米线吸波材料及制备方法
CN108620108A (zh) * 2018-05-03 2018-10-09 常州大学 一种磷化钼催化剂的制备方法
CN110479332A (zh) * 2019-07-04 2019-11-22 南方科技大学 多孔片状磷化钼/碳的复合材料及其制备方法
CN111447821A (zh) * 2020-05-18 2020-07-24 哈尔滨工业大学 一种碳化物/碳纳米复合材料的制备方法
CN111574956A (zh) * 2020-04-20 2020-08-25 哈尔滨理工大学 一种硒化钴/氮、磷共掺杂石墨烯复合材料的制备方法和应用
CN112939083A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 哈尔滨工业大学（威海） 一种二硫化钼/四氧化三铁/石墨烯纳米片复合吸波剂及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6797401B2 (en) * 2002-06-20 2004-09-28 Lockheed-Martin Corporation Electromagnetic wave absorbing materials

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101658796A (zh) * 2009-09-17 2010-03-03 南开大学 一种还原三氧化钼前体制备磷化钼的新方法
CN102933496A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 住友金属矿山株式会社 金属氧化物膜的制造方法及金属氧化物膜、使用该金属氧化物膜的元件、带有金属氧化物膜的基板以及使用该基板的器件
CN105885784A (zh) * 2016-04-18 2016-08-24 青岛大学 一种核壳结构吸波材料的制备方法
CN107936555A (zh) * 2017-11-03 2018-04-20 西北工业大学 三层结构的聚苯胺@二硫化钼@四氧化三铁复合纳米线吸波材料及制备方法
CN108620108A (zh) * 2018-05-03 2018-10-09 常州大学 一种磷化钼催化剂的制备方法
CN110479332A (zh) * 2019-07-04 2019-11-22 南方科技大学 多孔片状磷化钼/碳的复合材料及其制备方法
CN111574956A (zh) * 2020-04-20 2020-08-25 哈尔滨理工大学 一种硒化钴/氮、磷共掺杂石墨烯复合材料的制备方法和应用
CN111447821A (zh) * 2020-05-18 2020-07-24 哈尔滨工业大学 一种碳化物/碳纳米复合材料的制备方法
CN112939083A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 哈尔滨工业大学（威海） 一种二硫化钼/四氧化三铁/石墨烯纳米片复合吸波剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
三维结构铁氧体/碳复合材料制备及其电磁波吸收特性;蔡泽，张丰发，布和巴特尔，吴辰，刘明聪;《化学工程师》;20201125(第11期);第18-21页 *

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