本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備方法，具體涉及云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料，還涉及上述寬頻吸收材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著無(wú)線電通信設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電磁波污染危害人體健康并干擾精密電子設(shè)備。為應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，高吸收能力、寬吸收帶寬、薄匹配厚度且低成本的電磁波吸收材料成為理想選擇。

2、電磁屏蔽和吸波材料作為保護(hù)人類及精密設(shè)備的關(guān)鍵材料，不僅在軍事領(lǐng)域占據(jù)重要戰(zhàn)略地位，也在民用領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。

3、其中，生物質(zhì)衍生碳基復(fù)合材料憑借其可再生、低成本、環(huán)境友好、易生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為微波吸收領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，生物質(zhì)衍生碳基復(fù)合材料高復(fù)介電常數(shù)和低復(fù)磁導(dǎo)率使其阻抗匹配差，影響吸收性能，仍是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料，解決了現(xiàn)有生物質(zhì)衍生碳基復(fù)合材料高復(fù)介電常數(shù)和低復(fù)磁導(dǎo)率導(dǎo)致其阻抗匹配差，影響吸收性能的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述寬頻吸收材料的制備方法。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案為：云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料，該寬頻吸收材料的吸收波范圍為-40db至-60db，吸收帶寬為6-8?ghz，結(jié)構(gòu)為云朵狀片層結(jié)構(gòu)。

4、本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案為：云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，具體按以下步驟實(shí)施：

5、步驟1、取柚子皮白色部分，切塊清洗，烘干備用；

6、步驟2、對(duì)步驟1中烘干后的柚子皮干燥小塊進(jìn)行熱處理，得到云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳粉末；

7、步驟3、將一定質(zhì)量比的六水硝酸鈷和六水硝酸鋅溶解在乙二醇和醋酸鈉中，配置成混合水溶液1，即得到co/zno混合水溶液；

8、步驟4、將步驟2中得到的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳粉末加入到步驟3中的co/zno混合水溶液中，超聲處理后得到混合溶液2。

9、步驟5、將步驟4的混合溶液2加熱反應(yīng)一定時(shí)間后，待冷卻至室溫后，最終得到云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料。

10、本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于：

11、優(yōu)選的，步驟1中取柚子皮白色部分，將其切成1×2?cm的小塊，隨后浸泡去離子水中，在室溫下進(jìn)行超聲清洗，去除雜質(zhì)和灰塵。

12、優(yōu)選的，步驟1中將柚子皮干凈小塊置于烘箱中，溫度設(shè)定為50-70°c，保持時(shí)間為10-14小時(shí)，烘干備用。

13、優(yōu)選的，步驟1中將柚子皮干燥小塊置于管式爐中，在氬氣氣氛下，保溫時(shí)間為1-3小時(shí)，溫度為600-800°c，得到云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳粉末。

14、優(yōu)選的，步驟3中六水硝酸鈷和六水硝酸鋅的質(zhì)量比為0.3-1.5:1，乙二醇和醋酸鈉的體積比為14ml:1g，乙二醇和六水硝酸鋅的體積比為233ml:1g。

15、優(yōu)選的，步驟3將混合物轉(zhuǎn)移到50ml耐高溫反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為140-200°c，反應(yīng)時(shí)間為10-14小時(shí)。

16、優(yōu)選的，步驟4中超聲處理50-70分鐘。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明提供了云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料及其制備方法，相比傳統(tǒng)技術(shù)，具有更加簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)，操作步驟簡(jiǎn)潔且易于控制。該方法可精確調(diào)控材料的形貌與結(jié)構(gòu)，成功制備出云朵狀復(fù)合吸波材料，不僅顯著擴(kuò)展了吸收材料的有效吸收帶寬，還優(yōu)化了阻抗匹配性能。所采用的制備工藝穩(wěn)定可靠，具備高度可控性，確保所制備的吸收材料具有優(yōu)良的重復(fù)性和一致性，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

技術(shù)特征：

1.云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料，其特征在于，所述寬頻吸收材料的吸收波范圍為-40db至-60db，吸收帶寬為6-8?ghz，結(jié)構(gòu)為云朵狀片層結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，具體按以下步驟實(shí)施：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中取柚子皮白色部分，將其切成1×2?cm的小塊，隨后浸泡去離子水中，在室溫下進(jìn)行超聲清洗，去除雜質(zhì)和灰塵。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中將柚子皮干凈小塊置于烘箱中，溫度設(shè)定為50-70°c，保持時(shí)間為10-14小時(shí)，烘干備用。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中將柚子皮干燥小塊置于管式爐中，在氬氣氣氛下，保溫時(shí)間為1-3小時(shí)，溫度為600-800°c，得到云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳粉末。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中六水硝酸鈷和六水硝酸鋅的質(zhì)量比為0.3-1.5:1，乙二醇和醋酸鈉的體積比為14ml:1g，乙二醇和六水硝酸鋅的體積比為233ml:1g。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3將混合物轉(zhuǎn)移到50ml耐高溫反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為140-200°c，反應(yīng)時(shí)間為10-14小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中超聲處理50-70分鐘。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了云朵狀柚子皮生物質(zhì)衍生碳寬頻吸收材料，具有?40?dB至?60?dB的吸收波范圍和6?8?GHz的寬吸收帶寬。還公開了該寬頻吸收材料的制備方法，首先選取廢棄柚子皮并通過(guò)熱處理制備云朵狀生物質(zhì)衍生碳。隨后，將六水硝酸鈷和六水硝酸鋅按一定質(zhì)量比混合，并進(jìn)行水熱處理，促使Co/ZnO在生物質(zhì)衍生碳表面原位生長(zhǎng)，制備出具有寬頻吸收帶寬和優(yōu)異阻抗匹配特性的生物質(zhì)碳基微波吸收材料。該方法為生物質(zhì)碳復(fù)合微波吸收材料的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保、低成本，且具有良好的重復(fù)性和一致性，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙嘉蕊,王浩,程心奕,王宏偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9