聚吡咯基纳米复合材料形貌调控及吸波性能研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tops881017
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息科学技术的蓬勃发展,各种无线通信系统和电子器件数量急剧增加,导致电磁干扰和辐射问题日益突出。吸波材料能够有效吸收入射电磁波并通过多种损耗机制将其转化成热能或者是其它能量形式,从而实现降低电磁污染的目的,在军事防御、电子信息安全和医疗保健等领域内发挥着极其重要的作用。传统的吸波材料由于存在吸收强度低,吸收频带窄和密度大等缺点,极大的限制了它们的实际使用效果。因此,开发出具有“厚度薄、质量轻、频带宽、吸收强”的高性能新型吸波材料已经成为重要的研究的课题。聚吡咯(PPy)由于密度低,电导率可控,结构多样性等突出的物理化学性质,已经在能源存储,光催化和水处理等多个领域得到了广泛的应用,因此可以作为轻质、高效复合吸波材料的理想基底材料。本文主要侧重于通过合理调控材料微观结构和组成,构筑不同复合结构的聚吡咯基纳米复合吸波材料。论文的主要研究内容如下:1.通过水热与化学氧化法两步实验过程制备出棒状核壳异质结构的SBA-15@PPy复合材料,并采用控制变量法,探究了吡咯单体添加量对材料微观结构和吸波性能的影响。实验结果表明,样品SBA-15@PPy-0.5展现出较好的吸波性能,当厚度为3.5 mm时,最小反射损失值在8.5 GHz可达到-44.7 d B,具有强吸收特性。此外,当厚度为2.5mm时,有效吸收带宽可达到5.86 GHz(11.1-16.96 GHz),具有宽频吸收特性。通过分析其吸波机理可知,材料的特殊微观结构,良好的阻抗匹配特性以及较强的介电损耗能力对于提升吸波性能具有重要的作用。2.通过化学氧化和水热法相结合的实验过程,制备了中空核壳结构的PPy@MoS2纳米复合吸波材料。利用一系列的表征方法(SEM,TEM,XRD,FTIR,VNA等)对复合材料的微观形貌、晶体结构和电磁参数进行了研究。实验结果表明,与单一组分的MoS2和PPy相比,制备的PPy@MoS2复合材料吸波性能得到了较大提升。另外,其反射损失强度和有效吸收带宽对比之前报道的同类相关工作也表现出了明显的优势。当厚度为5.0 mm时,最小反射损失值在6.1 GHz处可达到-49 d B,具有强吸收特性,在厚度为2.5 mm时,最大有效频带宽度可达到6.4 GHz(11.2-17.6 GHz),具有宽频吸收特性。通过分析其吸波机理可知,材料特殊的中空核壳结构不仅优化了阻抗匹配特性,而且有效地提高了介电损耗能力,从而得到了高性能的PPy@MoS2复合吸波材料。
其他文献
随着水体污染问题的不断加剧,人类环保意识的逐步提高,水中有机污染物的处理技术也在不断的发展。近年来,高级氧化技术由于其高的氧化能力引起了研究者们的广泛关注。其中,相比于其它处理技术而言,基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术具有较大的应用潜力。由于PMS的不对称结构,它更容易被催化剂活化产生强氧化性的自由基,从而使水中难降解的有机污染物去除。钴基催化材料被认为是活化PMS最有效的手段之一。因此,寻
学位
当今社会,工业科技发展迅速,为人类的生活带来便利,在此过程中,各类功能材料的开发和利用也促进了科技的进步和觉醒。而碳材料作为重要的结构材料和功能材料,因其具有良好的性能,较高的导热系数,良好的化学惰性等等优点,被人们广泛的应用于冶金、机械、电子、化工等领域。但是,由于地球化石资源的储备有限,且再生过程漫长而困难,使得碳材料的发展和应用受到了巨大的限制,寻找更好的资源来解决碳材料的来源问题是当下的热
学位
多重乳液作为一种优良的缓释载体材料,因其特殊的物理结构及优良的缓释效果已在化妆品行业等众多领域引起广泛关注。本文利用泊洛沙姆的温敏相变特性,采用泊洛沙姆水溶液构建多重乳液内水相、碳酸二辛酯为油相、去离子水为外水相、以聚甘油-3二异硬脂酸酯和大豆卵磷脂为W/O型乳液的乳化剂、六聚甘油单硬脂酸酯和十聚甘油单硬脂酸酯为O/W型乳液的乳化剂,采用两步乳化法制备具有温敏特性的新型W/O/W型多重乳液体系。通
学位
在开展小学语文阅读教学时,教师要注重学生的阅读过程,增加阅读活动的深度,积极探索促进学生深度学习的途径,目标指向语文要素,深入分析文本内涵,精心准备教学设计,使教学朝更深层次发展。
期刊
随着世界经济的飞速发展和科学技术的不断进步,稀有金属由于其独特的物理化学性质在风力发电、新能源汽车、合金铸件、催化裂化等领域的需求逐渐增大。从安全生产、绿色环保的角度出发,本论文研究并制备了三齿型酰胺官能团改性的功能化金属有机骨架,深入探索了该金属有机骨架对于稀土和放射性元素的回收利用性能,研究了吸附过程中p H值、浓度梯度、吸附时间和模拟浸出等条件对于吸附的影响,探究了金属有机骨架对稀土和放射性
学位
纳米材料因其优异性能受到广泛关注。与无机纳米材料而言,有机纳米材料的研究才刚刚起步,探究有机纳米材料的制备方法与应用是目前研究的热点之一,具有重要的意义。本文着重探索PET、PA6微纳米颗粒的制备及其在多相催化剂的制备以及环氧树脂复合材料中的应用。本文利用溶剂沉析法,在高剪切力的作用下,制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺6(PA6)两种微纳米颗粒,并利用热场发射扫描电镜(SEM)对其形貌结
学位
当前,日益增长的能源消耗问题促使科学研究人员将更多的目光放在清洁可持续能源的开发和利用上。而在开发和利用新能源的同时,能量储存装置也受到了学者们的广泛关注。在能量存储和转换系统中,超级电容器因其循环寿命长、充放电时间快、功率密度高而成为一种新型实用有效的能量存储器件。影响超级电容器性能的主要因素是电极材料。镍,作为一种重要的过渡金属元素,价态丰富,原料易得,电化学活性高,理论比电容大,是一种理想的
学位
离子液体(ILs)作为新一代绿色溶剂,具有诸多优异的物化性质,在催化反应、萃取分离和电化学等化学化工领域发挥了重要作用。在实际化工过程中,离子液体固液界面普遍存在且界面结构可显著影响其性能。但是界面处复杂的相互作用导致界面离子液体的纳微结构特征及形成机理不够明晰,严重限制界面处构效关系的建立和离子液体性能调控。本论文通过高精度原子力显微镜技术(AFM),系统研究了不同烷基链长度的咪唑类离子液体在典
学位
磷是地球上几乎所有生物生长所必需的营养物质,其在人体中的作用主要是促进骨骼的发育。但是近些年随着工业废水、生活污水的大规模排放,导致了地表水中磷浓度超标,进而造成环境污染问题——水体富营养化。因此,对水体中的磷酸盐进行快速、有效的处理是非常有必要的。吸附法以其成本低、效率高、易于分离、环境友好和稳定性强等优点在废水除磷领域中越来越受欢迎。常用的除磷吸附剂有金属有机框架材料(MOFs)、活性炭、金属
学位
氨(NH3)尾气排放不仅是化工原料的浪费,而且对环境和人体健康有害。然而,用水或酸洗的商业方法面临着高成本和废液处理的挑战。低共熔溶剂是由氢键供体和氢键受体形成的一种在室温下呈液态的混合物。作为离子液体类似物,低共熔溶剂具有类似的物理化学特性,如可忽略的蒸气压和可调的结构等。此外,由于其原料经济易得、制备工艺简单是名副其实的“绿色溶剂”,在NH3捕集方面具有实际应用前景。间苯二酚(Res)作为一种
学位