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Ni-MOF/多孔碳基复合材料的制备及其吸波性能研究

张小艺

Ni-MOF/多孔碳基复合材料的制备及其吸波性能研究

张小艺1
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作者信息

  • 1. 青岛大学
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摘要

随着现代科学技术的快速发展,电子设备成为人们生活中不可或缺的部分,电磁波辐射的危害也逐渐显露出来,通过吸波材料添加可以实现电磁波辐射的防治。同时电磁波吸收材料在电子战等军事领域的应用也愈发重要,电磁波吸收材料的设计及制备成为了材料领域的一大研究热点。本论文制备了镍基金属有机骨架/多孔碳(Ni-MOF/PC)材料作为前驱体,然后在其基础上引入其他物质来制备复合材料,探索设计出性能优良的电磁波吸收材料。具体研究内容如下: (1)制备了三种不同形貌的Ni-MOF,通过进行XRD、形貌以及电磁波吸收性能的表征,优选出球形Ni-MOF为研究目标。分析表征后发现,球形Ni-MOF可以很好地嵌入多孔碳材料的孔洞中,但制备的Ni-MOF/PC复合材料电磁波吸收性能并不理想,故将其作为前驱体,进行进一步的探索研究。 (2)选择Ni-MOF/PC为前驱体,引入金属Fe元素,制备了Ni-Fe双金属MOF/多孔碳复合材料,并对其进行了聚苯胺包覆、氧化反应以及硫化反应三种后处理。通过对所得的产物进行XRD、FT-IR、XPS、形貌以及电磁波吸收性能的表征,发现使产物电磁波吸收性能最优的路径为硫化反应,厚度仅为1.8mm时,NiFe2S4/PC复合材料的反射损耗(RL)低至-51.41dB;在厚度为1.9mm时,有效吸收带宽(EAB)达到4.08GHz。 (3)选择Ni-MOF/PC为前驱体,引入金属Co元素,制备了Ni-Co双金属MOF/PC复合材料,然后对其进行了聚苯胺包覆、氧化反应以及硫化反应三种后处理。通过分析表征,依然发现硫化反应后的产物吸波性能最突出,NiCo2S4/PC复合材料的RL在厚度为2.6mm时达到最小值-67.81dB,EAB在厚度为2.1mm时达到最大值6.16GHz。

关键词

复合材料/多孔碳/镍基金属有机骨架/聚苯胺包覆/电磁波吸收

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授予学位

硕士

学科专业

应用化学

导师

谷正

学位年度

2022

学位授予单位

青岛大学

语种

中文

中图分类号

TB
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