MOFs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料，其特征是：所述吸波材料的前驱体以mnfe2o4为核，mofs为壳，且二者占比为80-85wt.％mnfe2o4、15-20wt.％mofs；所述mofs为锌基框架材料zif-7、zif-7的单位分子式为c7h6n2·
h2o
·
zn或锌基框架材料zif-8、zif-8的单位分子式为c8h
10
n4zn或钴基框架材料zif-67、zif-67的单位分子式为c4h6n2co中的一种；当mofs为zif-7或zif-8时，所述吸波材料以mnfe2o4为核，被碳还原的feo为中间层，mofs的衍生物碳为壳层，形成黑色的mnfe2o4@feo/c吸波材料；当mofs为zif-67时，所述吸波材料以mnfe2o4为核，mofs的衍生物coo为中间层，mofs的衍生物碳为壳层，形成mnfe2o4@coo/c吸波材料。2.制备权利要求1所述的mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1，利用现有技术水热法制备锰铁氧体粉末：将fecl3·
6h2o和mncl2·
4h2o充分溶解于乙二醇中，于室温下搅拌均匀，形成a溶液；往所述a溶液中加入乙酸钠、聚乙二醇，磁力搅拌30分钟，形成b溶液；将所述b溶液转移到100ml的聚四氟乙烯内衬中，然后将装有所述b溶液的内衬放进不锈钢反应釜中拧紧密封，并置于烘箱中水热反应；之后随炉冷却至室温，离心分离，得到棕色沉淀物；所述棕色沉淀物用无水乙醇和去离子水依次洗涤，洗3遍；洗涤后的棕色沉淀物在60℃的真空干燥箱中干燥12小时，取出研磨，得到干燥的锰铁氧体粉末；步骤2，锰铁氧体粉末的表面修饰：将步骤1所得的锰铁氧体粉末加入到稀释有表面活性剂的去离子水中，形成c溶液，并将所述c溶液在室温下超声处理30分钟；然后通过外部磁体将锰铁氧体粉末从所述c溶液中分离，用乙醇和去离子水依次洗涤锰铁氧体粉末，洗3遍；后在60℃的真空干燥箱中干燥12小时，取出研磨，得到表面经过修饰的锰铁氧体粉末；步骤3，mnfe2o4@mofs核壳粉末材料的合成：首先，取金属硝酸盐zn(no3)2·
6h2o或co(no3)2·
6h2o与步骤2所得修饰的锰铁氧体粉末溶于甲醇中，形成d溶液；取二甲基咪唑溶于甲醇溶液中，形成e溶液；其次，在机械搅拌下，将所述e溶液滴入至所述d溶液中，并在室温下机械搅拌2小时，形成含有mnfe2o4@mofs的f溶液；然后，借助外部磁体将mnfe2o4@mofs核壳颗粒从所述f溶液中分离，用甲醇对分离出的mnfe2o4@mofs核壳颗粒洗涤三次后，在60℃的真空干燥箱中干燥12小时，取出研磨，得到干燥的mnfe2o4@mofs核壳粉末材料；当金属硝酸盐为zn(no3)2·
6h2o时，得到的是mnfe2o4@zif-7核壳粉末材料或mnfe2o4@zif-8核壳粉末材料；当金属硝酸盐为co(no3)2·
6h2o时，得到的是mnfe2o4@zif-67核壳粉末材料；步骤4，碳化处理：步骤3合成的mnfe2o4@zif-7核壳粉末材料或mnfe2o4@zif-8核壳粉末材料或者mnfe2o4@zif-67核壳粉末材料在ar气氛保护下煅烧，其中的zif-7或zif-8或者zif-67被分解；zif-7或zif-8分解可以得到充足的碳，使mnfe2o4中部分铁离子还原，生成feo，形成以mnfe2o4为核，被碳还原的feo为中间层，zif-7或zif-8的衍生物碳为壳层的双层包覆结构，得到黑色的mnfe2o4@feo/c吸波材料；zif-67高温下分解可以得到产物coo和c，coo的沸点高，不易挥发，所以形成以mnfe2o4为核，zif-67的衍生物coo为中间层，zif-67的衍生物碳为壳层的双层包覆结构，最终得到mnfe2o4@coo/c吸波材料。3.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤1中fecl3·
6h2o：mncl2·
4h2o：乙酸钠：聚乙二醇：乙二醇的质量体积比为3-5g：1-2g：10-20g：3-5g：120-300ml；其中，聚乙二醇作为分散剂。4.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其
特征是：步骤1中水热反应温度为200℃、反应时间为12小时。5.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤1中离心转速为2500-4000rmp、离心时间为8-15分钟。6.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤2中的表面活性剂为聚苯乙烯磺酸钠，其体积浓度为1-2％。7.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤3中锰铁氧体和zn(no3)2·
6h2o的质量比为1.5-2.5:0.4-0.8；锰铁氧体和co(no3)2·
6h2o的质量比为1.5-2.5：0.3-0.6。8.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤3中二甲基咪唑：zn(no3)2·
6h2o的质量比为0.6-1.2：0.4-0.8。9.根据权利要求2所述的一种mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料的制备方法，其特征是：步骤4中升温速率为3-8℃/min、煅烧温度为600-800℃、煅烧时间为1-4小时。10.一种权利要求1所述的mofs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料应用于手机中，将所述的吸波材料压延成柔性片，贴在手机的电池和天线之间，可以解决非接触式通信面临的金属干扰和无线充电发热问题。

技术总结
本发明涉及一种MOFs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料及其制备方法和应用。本发明的双层包覆锰铁氧体吸波材料以锰铁氧体为核、中间为氧化亚铁或氧化钴、外层为碳。所述吸波材料的双层核壳结构提高了界面极化、偶极极化，增大了材料的复介电常数，加强了多级结构界面散射，优化复合材料的阻抗匹配。从实施例1可看出，所得双层包覆锰铁氧体吸波材料在频率为11.6GHz处的最小RL值为-71.65dB，未双层包覆的锰铁氧体吸波材料在频率为13.22GHz处的最小RL值为-37.53dB。因此，采用本发明制备的MOFs衍生物双层包覆锰铁氧体吸波材料，可以实现在低厚度下对电磁波的有效吸收，并且具有良好的化学稳定性。好的化学稳定性。


技术研发人员：王磊 龙凤兰 张文淼 梁彤祥 邹海平 肖云 黎德丽
受保护的技术使用者：江西虔悦新材料有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/5/17