NMC/MnO_2/PANI复合材料

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NMC/MnO_2/PANI复合材料

研究结果如下:（1）以MnSO4·H2O为锰源制得方块状MnCO3,在空气中煅烧MnCO3前驱体制得方块状MnO2,采用APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）和PVP（聚乙烯吡咯烷酮）对方块状MnO2进行表面改性,诱导苯胺在其表面原位聚合得到方块状MnO2@PANI（Cube MnO2@PANI,CMP）复合材料,研究了复合材料的形貌结构、MnO2与PANI质量比对复合材料吸波性能的影响。研究结果表明:MnO2为边长1.5-2μm的方块且较好的保持了MnCO3前驱体的形貌,与PANI复合后得到了核壳结构复合物,复合PANI后了复合材料的吸波性能,随着复合材料中PANI质量比的增大,方块状MnO2@PANI的吸波性能表现出先后减弱的趋势,当方块状MnO2与PANI质量比1:3时,复合材料在6.16 GHz处反射损耗为-36.49 dB,匹配厚度为4 mm。（2）采用煅烧MnCO3前驱体制得实心球MnO2,采用MnCO3自模板法制得空心球MnO2,将经过APTES和PVP表面修饰的实心球MnO2和空心球MnO2分别与PANI复合,得到了实心球MnO2@PANI（Solid sphere MnO2@PANI,SMP）和空心球MnO2@PANI（Hollow sphere MnO2@PANI,HMP）复合材料,研究了复合材料的形貌结构、MnO2与PANI质量比对复合材料电磁波吸收性能的影响。研究结果表明:制得的实心球、空心球状MnO2的直径分布为2-2.5μm。实心球MnO2和空心球MnO2与PANI复合后,复合材料的电磁波吸收性能,且两者的性能都优于方块状MnO2@PANI复合材料。实心球MnO2@PANI复合材料中MnO2与PANI质量比为1:3时,复合材料在6.8 GHz出反射损耗为-40.46 dB,匹配厚度为4 mm;空心球MnO2@PANI复合材料中MnO2与PANI质量比为1:3时,复合材料具有4.56 GHz宽频吸收,在8.48 GHz处反射损耗为-52.06 dB,匹配厚度为3 mm。（3）以KMnO4为锰源水热法制得了海胆状MnO2,采用APTES和PVP对其进行表面修饰,苯胺原位聚合得到海胆状MnO2@PANI（Urchin-like MnO2@PANI,UMP）复合材料,研究了复合材料的形貌结构、MnO2与PANI质量比对复合材料吸波性能的影响。研究结果表明,海胆状MnO2是由MnO2纳米棒组合而成,MnO2纳米棒长度和直径分别在600-700 nm和20-50 nm范围内。海胆状MnO2@PANI复合材料中MnO2与PANI质量比为1:4时,复合材料觉有6 GHz的吸收带宽,在10.24 GHz处反射损耗为-40.95 dB,匹配厚度为3 mm。（4）四种形貌结构的MnO2@PANI复合材料的吸波性能对比如下:空心球复合材料,由于空心结构能引起电磁波的多重反射损耗和界面极化的;其次是海胆状复合材料,MnO2纳米棒可作为天线接收器,接收更多的电磁波进入材料进行损耗;实心球MnO2@PANI和方块状MnO2@PANI复合材料的电磁波吸收性能较弱。

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