一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料及制备方法与流程

本发明属于电磁波吸收材料，具体涉及一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料及制备方法。

背景技术：

1、为了满足电磁波吸收材料在性能与应用方面的多样化需求，研究人员已经投入了大量的精力进行探索与开发。在众多候选材料中，过渡金属氧化物，如co3o4、tio2等，因其在微观结构上展现出的大比表面积、卓越的化学稳定性、丰富的异质界面特性等优点，而被认为是最具发展潜力的电磁波吸收剂之一。这些特性有助于诱导界面极化的产生，从而显著增强对电磁波的损耗能力。在过渡金属氧化物家族中，v2o5凭借其独特的层状晶体结构、良好的化学稳定性、资源储量丰富以及成本低廉等优势，近年来在光学器件、催化、电化学储能系统等多个技术领域中引起了广泛的关注并得到了深入的研究。然而，尽管v2o5在诸多领域表现优异，其在电磁波吸收方面的应用却鲜有报道，主要在于v2o5本身的介电性能相对较差，导致其介电损耗能力较低，难以直接用作高效的电磁波吸收材料。因此，当前迫切需要探索有效的改性策略或技术途径，以提升v2o5的介电特性，增强其介电损耗能力。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：提供一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料及制备方法，以解决v2o5介电性能差和介电损耗低等技术问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料，所述材料包括聚噻吩和v2o5；v2o5为二维片状结构，包括一层以上的二维纳米片层；聚噻吩沿着每层v2o5二维纳米片层生长，形成二维有机纳米片。

4、二维有机纳米片以晶核为中心分散生长产生花簇形貌。

5、花簇状的花瓣为有机层聚噻吩和无机层v2o5交叉排列的多层异质结构。

6、所述的有机-无机异质结构电磁波吸收材料的制备方法，所述制备方法包括：

7、步骤1、将30 ml去离子水和一定量的噻吩单体加入小烧杯中，混合搅拌均匀后，再加入0.120 g nh4vo3，继续搅拌20分钟；

8、步骤2、nh4vo3全部溶解后，再滴加1 mol/l的盐酸，直至将溶液的ph值调至1后，再继续搅拌20分钟；

9、步骤3、将搅拌后的混合溶液转移到60 ml高压釜中，并拧紧釜盖，在120℃下进行24h的水热反应；

10、步骤4、水热反应后，等溶液冷却至室温，通过离心机离心收集聚噻吩- v2o5复合材料，并用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次；

11、步骤5、将洗涤后的聚噻吩- v2o5复合材料在0℃以下低温条件冷冻6小时，将冷冻后的复合材料放入冷冻干燥机，冷冻干燥24h，直至水分全部蒸发，得到聚噻吩- v2o5花簇状电磁波吸收材料。

12、噻吩单体的加入量为10-60μl。

13、噻吩单体的纯度为分析纯。

14、本发明的有益效果：

15、本发明有机-无机异质结构电磁波吸收材料具有独特的二维片层结构和花簇状，合成工艺简单且绿色，可大规模制备。

16、本发明有机-无机异质结构电磁波吸收材料提高了v2o5片状材料的介电性能，增强了导电损耗、界面极化等损耗机制，优化了v2o5材料电磁波吸收性能差的问题，为高性能v2o5基电磁波吸收材料的制备提供一条新道路。

17、本发明有机-无机异质结构电磁吸波材料具有厚度薄、质量轻、损耗强度大、衰减频段宽等优点，在匹配厚度为1.9 mm时，复合材料获得了6.0 ghz的有效吸收带宽（effective absorption bandwidth, eab），覆盖了整个ku波段（12 ghz-18 ghz），在2.1mm时，复合材料取得了-45.0 db的最强反射损耗（the minimum reflection loss, rlmin），可衰减99.99%以上的电磁波。这源于其优异的阻抗匹配以及高的介电损耗正切和衰减常数。

18、解决了纯v2o5介电性能差和介电损耗低等技术问题。

1.一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料，其特征在于：所述材料包括聚噻吩和v2o5；v2o5为二维片状结构，包括一层以上的二维纳米片层；聚噻吩沿着每层v2o5二维纳米片层生长，形成二维有机纳米片。

2.根据权利要求1所述的一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料，其特征在于：二维有机纳米片以晶核为中心分散生长产生花簇形貌。

3.根据权利要求2所述的一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料的制备方法，其特征在于：花簇状的花瓣为有机层聚噻吩和无机层v2o5交叉排列的多层异质结构。

4.一种如权利要求1所述的有机-无机异质结构电磁波吸收材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：

5.根据权利要求4所述的一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料的制备方法，其特征在于：噻吩单体的加入量为10-60μl。

6.根据权利要求4所述的一种有机-无机异质结构电磁波吸收材料的制备方法，其特征在于：噻吩单体的纯度为分析纯。