Ni-RGO及Ni(OH)2-RGO納米復(fù)合材料的制備及吸波性能研究.pdf

1、吸波材料的研究最初是出于軍事隱身的要求而開始，但隨著越來越多的電子設(shè)備進(jìn)入到人們的日常生活中，吸波材料在人體電磁防護(hù)、安全信息保密、電視廣播及醫(yī)療設(shè)備的電磁輻射防護(hù)等民用方面也日益占有舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的鐵氧體吸波材料因其比重大、低頻吸收強(qiáng)度差，無法滿足新型吸波材料“輕、薄、強(qiáng)、寬”的要求。石墨烯具有密度小，比表面積大，外層電子更易發(fā)生極化弛豫而衰減電磁波的特點，被認(rèn)為是一種很有潛力的吸波材料，同時，Ni金屬與傳統(tǒng)鐵氧體相比，具有較高

2、的居里點和飽和磁化強(qiáng)度，在高頻下仍能保持較高相對復(fù)磁導(dǎo)率，這些優(yōu)點使Ni基材料引起眾多學(xué)者的關(guān)注。
　　本文以具有良好離子吸附性的氧化石墨(GO)作為前驅(qū)體，分別利用H2熱還原法和水熱法制備出Ni/RGO及Ni(OH)2/RGO復(fù)合材料，考察了不同工藝參數(shù)對產(chǎn)物微觀形貌及吸波性能的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1)采用H2熱還原法，制備出Ni/RGO納米復(fù)合材料。通過考察Ni(NO3)2濃度、還原溫度和還原時間對產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)

3、的影響，發(fā)現(xiàn)Ni顆粒的數(shù)量隨著Ni(NO3)2濃度的增大而增加，濃度過高時會出現(xiàn)兩種粒徑分布的Ni顆粒。當(dāng)濃度為1M時，Ni/RGO復(fù)合材料中的Ni顆粒尺寸較均一，大小為10nm左右。還原溫度為650℃時，復(fù)合材料中Ni顆粒的尺寸較均一，過高的還原溫度會造成復(fù)合材料中Ni顆粒尺寸增大且粒徑分布不均勻。
　　2)水熱法制備的Ni(OH)2/RGO復(fù)合材料中，RGO片層表面Ni(OH)2形貌與SO42-與OH-的摩爾比（R值）有關(guān)，當(dāng)

4、R=2∶1時，Ni(OH)2為微米級大尺寸二維平面結(jié)構(gòu)，當(dāng)R=1∶1時，為納米帶形狀，當(dāng)R=1∶2時，則為多邊形納米片狀結(jié)構(gòu)。
　　3)水熱溫度過低時，產(chǎn)物為無定形態(tài)Ni(OH)2和還原氧化石墨烯的復(fù)合物，水熱溫度達(dá)160℃時，產(chǎn)物為晶態(tài)Ni(OH)2納米帶。且Ni(OH)2納米帶形狀規(guī)整度和晶型完整程度隨著水熱時間的延長而增強(qiáng)。當(dāng)水熱時間為6h時，Ni(OH)2/RGO復(fù)合材料中Ni(OH)2納米帶長度約為200nm，寬度約為1

5、0nm。
　　4)Ni/RGO和Ni(OH)2/RGO均具有較好的吸波性能，Ni(NO3)2濃度為1M，還原溫度為700℃時，制備的Ni/RGO樣晶在2.0mm的理論厚度下最大理論損耗值達(dá)-42dB。R=1∶1，水熱溫度為160℃，水熱時間為6h時，制備的Ni(OH)2/RGO樣品在3.0mm的理論厚度下最大理論吸波損耗值達(dá)-43dB。Ni/RGO在低頻區(qū)的吸波效果較好，而Ni(OH)2/RGO則具有相對較寬的吸收頻帶，可根據(jù)實際