石墨烯/NiZn铁氧体软磁复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝法制备不同成分的NiZn铁氧体纳米纤维,然后采用超声法将其与还原氧化石墨烯(RGO)溶液合成得到石墨烯/Ni_xZn_((1-x))Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5)软磁复合材料,并使用XRD、SEM和VNA(矢量网络分析仪)等设备对其吸波性能进行表征。实验结果表明:x=0.5时,石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料在6.28GHz频率下的反射损耗(RL)可达极值-41.51dB,与其相对应的试样厚度仅为4.0mm,且低于-10dB的频宽可达2.53GHz。由于RL值低于-10dB表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料具有较好的吸波性能。

石墨烯/钡铁氧体复合材料的制备及微波吸收性能的综合实验设计

电磁波污染已经严重威胁到信息安全和人体的健康,微波吸收材料被认为是解决电磁波污染问题最可行的措施之一。通过水热法获取氧化石墨烯/钡铁氧体纳米复合物,利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等分析技术对所制备的材料进行了表征。结果显示,当复合材料的厚度为2 mm时,其有效带宽可达6.8 GHz,当频率在12.64 GHz时,反射损耗最小为-41.66 dB。通过此综合实验设计,从实验的角度对纳米复合材料吸波机理进行了研究,有助于提高学生的科研兴趣,启发学生创新思维。

可磁分离的镍锌铁氧体-石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

以硝酸锌、硝酸镍、硝酸铁为原料,采用微波水热法快速制备了Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4-graphene纳米复合材料。该复合材料的XRD、Raman、TEM/HRTEM、XPS和VSM结果表明13 nm左右的尖晶石型镍锌铁氧体纳米颗粒分散锚固在石墨烯片上,纳米复合材料的饱和磁化强度为28.2 A·m^2·kg^(-1),剩磁和矫顽力基本为零表现为超顺磁性。在H_2O_2存在条件下可见光照射90 min,亚甲基蓝(MB)降解率达到97.5%,较好的光催化活性主要归因于石墨烯的存在有利于光生载流子的分离,产生更多活性中间体用于有机染料污染物的降解。考察了磁性光催化剂的重复利用和催化能力的稳定性,能够满足磁性回收和再使用的要求。

掺杂Ba^(2+)改善锌铁氧体/还原氧化石墨烯的吸附性能和磁性能（英文）

以Ba^(2+)、Fe^(3+)、Zn^(2+)和氧化石墨烯(GO)为原料,采用一步溶剂热法制备了Ba^(2+)掺杂的锌铁氧体/还原氧化石墨烯(Ba^(2+)-ZF/rGO)磁性吸附剂材料。在反应过程中,实现了Ba^(2+)掺杂锌铁氧体(Ba^(2+)-ZF)的合成、GO的还原以及两相的复合等过程的同步进行,一步合成了Ba^(2+)-ZF/rGO复合材料。实验结果表明,无机粒子均匀地分散在还原氧化石墨烯(r GO)基底上,且无团聚现象。Ba^(2+)-ZF/rGO复合材料对染料分子具有优异的吸附性能,且吸附过程符合准二级动力学模型。特别地,Ba^(2+)、Fe^(2+)(来源于Fe^(3+)的还原)的引入极大地改善了复合材料的磁性能,显示出了良好的磁分离性。因此,本实验合成的Ba^(2+)-ZF/rGO复合材料是一种高效且具有良好磁分离性的吸附剂材料。

纳米铁氧体/石墨烯复合材料的制备研究进展

石墨烯/铁氧体复合材料由于复合单体石墨烯与铁氧体两者特殊的结构和性质引起了国内外研究者的极大兴趣。石墨烯结构特殊,性能优异却由于其本身存在的层间易团聚现象导致了有效比表面积减小,比电容等性能下降,铁氧体具有高的比容量却电导率低,为了有效地克服二者的不足并充分利用其优势,近年来研究者们不断研究两者的复合制备方法。介绍了复合材料的制备方法的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。

石墨烯装载不同含量钴锌铁氧体及其电磁行为对比

以天然鳞片石墨为原料制备氧化石墨(GO),应用水热法制备钴锌铁氧体(Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4),并将两者制备成石墨烯(rGO)/Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(FT-IR)研究rGO/Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4的结构;应用透射电子显微镜(TEM)和矢量网络分析仪(VNA)研究不同复合比例对rGO/Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料形貌、电磁损耗特性、德拜弛豫模型及电磁响应行为的影响。结果表明:复合反应后的GO在XRD图谱中主衍射峰由2θ=9.74°变化为2θ=24.15°,且红外光谱图中显示含氧官能团消失,均说明GO成功还原为rGO。透射电子显微镜图中可以看到Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4嵌布在rGO上。复合反应过程中,当钴锌铁氧体的含量增大,分散性逐渐减弱。Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4与GO质量比为2:1时制备的rGO/Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料的吸波性能最佳,在15.11 GHz处反射率达到最小值-36.89 dB,有效吸波频带宽为3.74。

钡铁氧体/石墨烯/二氧化硅柔性复合材料吸波性能的研究

随着信息化时代的快速发展,各种各样的电子产品也被广泛地应用到生活与工作中,伴随其而来的电磁污染也成为日益严重的问题,具有“薄、轻、宽、强”的吸波材料得到了广泛的关注。采用机械混合法将钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))、石墨烯(graphene)、二氧化硅(SiO_(2))进行混合,制备多元复合吸波剂,以水性聚氨酯为粘结剂,使用流延工艺制备多元复合吸收剂涂层织物,并分析其结构、形貌、机械以及吸波性能。结果表明,所制备的柔性吸波涂层织物在吸波剂配比为0.4(BaFe_(12)O_(19)-graphene)-0.6SiO_(2)、吸波涂层厚度为1.2 mm时,最小反射损耗达到-14.58 dB,有效吸波带宽为0.94 GHz(12.91~13.58 GHz),具备涂层薄、吸波强度高、吸收频带宽、质量轻的潜质。

钡铁氧体/石墨烯复合材料的制备和研究

以溶胶-凝胶法制备M型钡铁氧体,在850℃的煅烧温度,不同保温时间的条件下制得粉末样品,并对制备产物的物相、形貌和磁性能利用XRD、SEM、网络分析仪等检测技术进行表征。实验结果证明:在850℃煅烧,不同保温时间所得产物都为较纯的BaFe_(12)O_(19)铁氧体,并且随着保温时间的增加,铁氧体粉末粒径尺寸逐渐变小,在同样匹配厚度的情况下,铁氧体的反射率的吸收峰都有不同程度增强。将在850℃煅烧,保温3小时制得的钡铁氧体与石墨烯混合,以石蜡为基体制得样品,石墨烯与钡铁氧混合物所占质量分数为75%,按石墨烯与钡铁氧体的质量比分别为4:1,3:1,2:1制成圆环状样品,测得电磁参数,再模拟不同质量比下样品的反射率。结果表明:随着石墨烯/铁氧体质量比的增加,吸收峰在降低,但是吸收频带宽在变大,石墨烯对复合材料的电磁性能具有一定的调控作用。

石墨烯/铜镍铁氧体复合材料的制备及性能研究

为制备出宽波段磁波衰减材料,采用水热法制备得到了石墨烯/铜镍铁氧体复合材料(CNFRGO),并对其进行SEM、XRD、红外光谱和拉曼光谱表征分析;然后测量其2~18 GHz的电磁参数,并计算其损耗角正切值和反射损耗,进而分析其微波衰减性能;最后,测量其中远红外波段的复折射率,利用测量数据和T矩阵法计算分析其红外波段消光和吸收性能。结果表明,尖晶石型铜镍铁氧体纳米颗粒吸附在还原石墨烯上,粒径大部分约为20 nm;CNFRGO同时具有介电损耗和磁损耗两种机制,其反射损耗低于-10 d B的频宽为3.7 GHz,在11.8 GHz处有峰值-14.7 d B;CNFRGO在近红外波段消光较强主要由散射引起,中远红外波段则主要由吸收决定,而其吸收能力在近红外和中红外波段较强,但在远红外大气窗口内相对较弱。因此,CNFRGO可同时吸收微波和红外辐射,是一种良好的微波与红外兼容材料。

钢丝网增强复合石墨烯-铁氧体水泥砂浆电磁防护性能

通过宏观性能测试、微观结构测试和数值模拟研究了钢丝网增强复合石墨烯(GR)-锰锌铁氧体(MFO)水泥砂浆(简称复合砂浆)在1~18 GHz频率下的电磁波吸收性能,并揭示了电磁波防护机理.结果表明:30.00%掺量的MFO因团聚导致的稀释效应降低了复合砂浆强度,而GR因促进水泥水化增加了复合砂浆强度;结合材料的电磁参数测试和时域有限差分法数值模拟复合砂浆电磁波吸收性能可知,复掺GR和MFO的钢丝网增强复合砂浆电磁波吸收性能最优,且存在最佳匹配层厚度;当砂浆总厚度为25 mm时,掺0.10%GR和30.00%MFO的钢丝网增强复合砂浆的电磁波有效吸收小于-10.00 dB,吸收带宽为1.68~4.34 GHz,且对3.23 GHz的电磁反射损耗可达-22.13 dB.因MFO有较好的磁损耗性能,GR有良好的介电损耗性能,加之水泥砂浆有多孔材料优异的反射特性,三者结合后能够成为具有建筑功能的电磁波吸收材料.

铁氧体/石墨烯复合吸收剂制备及其吸波性能研究

为了研究铁氧体/石墨烯复合吸收剂的吸波性能,探究不同石墨烯含量对吸波性能的影响,采用高温固相法合成了石榴石型铁氧体Sm_(3)Fe_(5)O_(12),并掺入0~10%(质量分数)含量的石墨烯;测试了合成的铁氧体的物相组成、铁氧体/石墨烯复合吸收剂的电磁参数;采用传输线法模拟了不同石墨烯吸收剂含量的反射损耗,研究了不同石墨烯含量对其吸波性能的影响。结果表明:采用高温固相法合成的纯相石榴石型铁氧体Sm_(3)Fe_(5)O_(12),加入石墨烯明显提升了铁氧体的介电常数实部虚部值及介电损耗值,使得铁氧体/石墨烯复合吸收剂兼具磁损耗和介电损耗,从而有效提高了铁氧体在X波段的吸波效能。

石墨烯与铁氧体BaFe_(12)O_(19)复合物的制备及其吸波性能的研究

该文使用高锰酸钾浓硫酸制备氧化石墨,并通过共碱还原-沉淀的方法制备石墨烯(rGO)与BaFe_(12)O_(19)络合物,脱水后形成rGO/BaFe_(12)O_(19)复合吸波材料。结果表明,rGO片层上稳定嫁接了纳米铁氧体BaFe_(12)O_(19),利用铁氧体BaFe_(12)O_(19)磁损耗和rGO介电损耗之间的协同作用,rGO/BaFe_(12)O_(19)纳米复合材料表现出了高效的吸波性能。电磁参数测试表明,当rGO含量为16.7%时,在3 mm厚度下,其损耗值能达到-43.3 dB,在3.6 GHz~17.2 GHz的波段内,样品的损耗值几乎全部低于-10.0 dB。通过添加不同剂量的rGO与铁氧体BaFe_(12)O_(19)来探究,找到rGO与BaFe_(12)O_(19)最佳的添加比例。该制备方法由于具有简单易操作以及稳定高效的吸波性能,为应用rGO/BaFe_(12)O_(19)纳米复合材料提供了广阔的前景。

锰/铁掺杂石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

首先以不同体积比的乙二醇和二乙二醇为溶剂,氯化铁为原料,氧化石墨烯为基底,采用溶剂热法合成不同粒径Fe3O4修饰的还原氧化石墨烯(RGO),得到Fe3O4@RGO复合材料。并且通过水热还原一步法和氧化还原反应两步法,成功制备了MnFe2O4@RGO和Fe3O4/MnO2@RGO。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等检测技术对各样品的结构和形貌进行表征分析,利用电化学工作站对其电化学性能进行对比分析。结果表明,通过负载MnO2有利于增强Fe3O4@RGO的电化学性能,且Fe/Mn质量比为3∶8时,材料具有更好的电化学性能和稳定性。

CoFe_2O_4-石墨烯纳米复合材料的制备及微波吸收性能

通过原位共沉淀法即Co2+、Fe2+均匀共沉淀在氧化石墨表面的同时氧化石墨被原位热还原,制备出CoFe2O4-石墨烯(CFO-GN)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、结构、元素成分及微波吸收性能进行了表征和分析。结果表明:钴铁氧体(CoFe2O4)纳米粒子均匀分散在石墨烯层间及表面,CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料同时具有介电损耗和磁损耗,表现出良好的微波吸收性能。CoFe2O4质量分数分别为88.62%和74.53%的CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料,当厚度为2 mm时反射损耗分别可达-11.0 dB和-12.4 dB,反射损耗在-8 dB以下的频宽约为2.0 GHz和4.3 GHz。其中石墨烯含量相对较高的复合材料介电损耗较强,反射损耗强度较大,吸收频带较宽,具有更好的微波吸收性能。

石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物的制备及其电磁性能研究

为了解决电磁污染对环境和生物安全产生的不良影响,文中采用水热法制备了石墨烯/MnFe_2O_4二元纳米复合物,以聚吡咯掺杂获得石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物.通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）及矢量网络分析仪等手段对石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物的形貌、结构及性能进行了表征,结果表明,复合物呈现多级结构,其中MnFe_2O_4为立方体状,平均粒径大约都在40nm左右,所制备的石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合材料显示有较强的电磁性能,这主要是由于介电损耗和磁损耗以及增强的界面效应的协同作用,电磁性能测试显示,随着吸波涂层厚度的增加,吸收峰向低频移动,在涂层厚度为4 mm时,最大值反射损耗为-37dB（频率为6.5GHz）,反射损耗在-10dB以下的频带宽度为2.5GHz（5.4~7.9GHz）.

石墨烯基复合吸波材料研究进展

综述了石墨烯吸波材料、石墨烯基复合吸波材料、三维石墨烯吸波材料的研究进展,其中石墨烯基复合吸波材料部分主要综述了石墨烯与铁氧体、磁性金属复合材料的研究进展,并简要指出了目前研究中存在的问题及未来发展方向。

不同磁性材料掺杂石墨烯复合材料的吸波性能

单一石墨烯的吸波性能与期望的纳米材料的良好吸波性能存在着显著差距,将不同磁性材料掺杂纳米石墨烯制备吸波性能良好的纳米复合材料。磁性材料主要有纳米钡铁氧体、纳米铁镍合金、纳米四氧化三铁和纳米羰基铁粉。

尖晶石锰铁氧体复合材料MnFe_2O_4@RGO的制备及电化学性能研究

采用尖晶石锰铁氧体材料(MnFe_2O_4)和氧化石墨烯(GO),通过水热法成功制得尖晶石锰铁氧体复合材料(MnFe_2O_4@RGO),并对制得的MnFe_2O_4@RGO进行SEM、XRD和电化学测试。实验结果表明:在EG∶DEG的体积配合比为20∶0条件下,制得的MnFe_2O_4@RGO电化学信号最强,循环伏安氧化峰电流强度最高可达到93μA,具有良好的电化学性能。

碳基铁氧体复合吸波材料的研究进展

近年来,电磁污染带来的伤害使人们越来越多的关注到这位"隐形杀手"。人们致力于研究新型的复合吸波材料,特别是将具有导电损耗型吸波材料和磁损耗型吸波材料进行复合,制备出一系列新型复合材料。本文对不同种类吸波材料进行了详细的介绍,并且研究了炭系吸波材料的研究进展。

铁氧体/石墨烯复合吸波织物的制备及性能

为了制备宽频、高效柔性织物,文章采用热分解法制备了铁氧体(Fe_(3)O_(4))/石墨烯(rGO)吸波粒子,并以二浸二轧的方式将Fe_(3)O_(4)/rGO纳米粒子负载到棉织物上,以得到具有优异吸波性能的柔性织物。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪对柔性织物的微观结构和组成进行表征,对织物的电磁参数进行测试和分析。结果表明:当改性织物Fe_(3)O_(4)/rGO负载质量比为15∶1时,柔性织物的吸波效果最优。当复合吸波材料的厚度为4 mm时,在11.3 GHz处的最小反射损耗达到-18.4 dB,有效吸收带宽范围为10.63~11.72 GHz。文章为研究高效、宽频柔性吸波材料的设计开发提供参考。