NMC/MnO_2/PANI復(fù)合材料

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NMC/MnO_2/PANI復(fù)合材料

研究結(jié)果如下:（1）以MnSO4·H2O為錳源制得方塊狀MnCO3,在空氣中煅燒MnCO3前驅(qū)體制得方塊狀MnO2,采用APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）和PVP（聚乙烯吡咯烷酮）對方塊狀MnO2進(jìn)行表面改性,誘導(dǎo)苯胺在其表面原位聚合得到方塊狀MnO2@PANI（Cube MnO2@PANI,CMP）復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)、MnO2與PANI質(zhì)量比對復(fù)合材料吸波性能的影響。研究結(jié)果表明:MnO2為邊長1.5-2μm的方塊且較好的保持了MnCO3前驅(qū)體的形貌,與PANI復(fù)合后得到了核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合物,復(fù)合PANI后了復(fù)合材料的吸波性能,隨著復(fù)合材料中PANI質(zhì)量比的增大,方塊狀MnO2@PANI的吸波性能表現(xiàn)出先后減弱的趨勢,當(dāng)方塊狀MnO2與PANI質(zhì)量比1:3時,復(fù)合材料在6.16 GHz處反射損耗為-36.49 dB,匹配厚度為4 mm。（2）采用煅燒MnCO3前驅(qū)體制得實(shí)心球MnO2,采用MnCO3自模板法制得空心球MnO2,將經(jīng)過APTES和PVP表面修飾的實(shí)心球MnO2和空心球MnO2分別與PANI復(fù)合,得到了實(shí)心球MnO2@PANI（Solid sphere MnO2@PANI,SMP）和空心球MnO2@PANI（Hollow sphere MnO2@PANI,HMP）復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)、MnO2與PANI質(zhì)量比對復(fù)合材料電磁波吸收性能的影響。研究結(jié)果表明:制得的實(shí)心球、空心球狀MnO2的直徑分布為2-2.5μm。實(shí)心球MnO2和空心球MnO2與PANI復(fù)合后,復(fù)合材料的電磁波吸收性能,且兩者的性能都優(yōu)于方塊狀MnO2@PANI復(fù)合材料。實(shí)心球MnO2@PANI復(fù)合材料中MnO2與PANI質(zhì)量比為1:3時,復(fù)合材料在6.8 GHz出反射損耗為-40.46 dB,匹配厚度為4 mm;空心球MnO2@PANI復(fù)合材料中MnO2與PANI質(zhì)量比為1:3時,復(fù)合材料具有4.56 GHz寬頻吸收,在8.48 GHz處反射損耗為-52.06 dB,匹配厚度為3 mm。（3）以KMnO4為錳源水熱法制得了海膽狀MnO2,采用APTES和PVP對其進(jìn)行表面修飾,苯胺原位聚合得到海膽狀MnO2@PANI（Urchin-like MnO2@PANI,UMP）復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)、MnO2與PANI質(zhì)量比對復(fù)合材料吸波性能的影響。研究結(jié)果表明,海膽狀MnO2是由MnO2納米棒組合而成,MnO2納米棒長度和直徑分別在600-700 nm和20-50 nm范圍內(nèi)。海膽狀MnO2@PANI復(fù)合材料中MnO2與PANI質(zhì)量比為1:4時,復(fù)合材料覺有6 GHz的吸收帶寬,在10.24 GHz處反射損耗為-40.95 dB,匹配厚度為3 mm。（4）四種形貌結(jié)構(gòu)的MnO2@PANI復(fù)合材料的吸波性能對比如下:空心球復(fù)合材料,由于空心結(jié)構(gòu)能引起電磁波的多重反射損耗和界面極化的;其次是海膽狀復(fù)合材料,MnO2納米棒可作為天線接收器,接收更多的電磁波進(jìn)入材料進(jìn)行損耗;實(shí)心球MnO2@PANI和方塊狀MnO2@PANI復(fù)合材料的電磁波吸收性能較弱。

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