溶剂热法制备四氧化三铁/聚乙烯亚胺修饰的多壁碳纳米管复合粒子及其吸波性能
发布时间：2020-12-05 08:22
采用溶剂热法将磁性Fe3O4粒子附着在聚乙烯亚胺（PEI）修饰的多壁碳纳米管（MWNTs）表面,制备了兼具介电损耗和磁损耗的复合吸波微粒Fe3O4/MWNTs。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）、透射电子显微镜（TEM）及矢量网络分析仪等分析了Fe3O4/MWNTs复合粒子的结构、形貌和吸波性能。TEM结果表明,由于PEI的修饰作用,Fe3O4/MWNTs复合粒子具有良好的分散性。XRD结果显示,附着的Fe3O4粒子具有完整的晶型结构。吸波性能结果表明,PEI修饰的Fe3O4/MWNTs复合微粒拥有非常优异的吸波性能,随着厚度的增加,复合微粒的吸收峰向低频处移动。在厚度为3.2 mm,频率为6.16 GHz时,出现了最大反射损耗-42.9 d B,反射损耗大于-10 d B的频段为1...
【文章来源】：应用化学. 2017年02期 第225-232页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs(b)的XＲD谱图
1394cm－1处可能为MWNTs上(COO—)对称伸缩振谱带;图2谱线b中，在吸收频段3300cm－1左右，出现了新的吸收峰，对应的是聚乙烯亚胺(PEI)中的伯胺、仲胺吸收峰，1568cm－1处吸收峰为PEI中(N—H)弯曲振动峰，在1100cm－1处吸收峰可能是(C—N)吸收峰，而900cm－1处吸收峰为—NH2面外弯曲振动(中等强度，较宽)引起的，在570cm－1处，出现了Fe3O4吸收峰。由FTIＲ谱图可知，产物复合粒子没有出现新的共价键吸收峰，说明PEI为非共价键物理吸附。图2MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs复合粒子(b)的FTIＲ谱图Fig．2FTIＲspectraofpristineMWNTs(a)andFe3O4/MWNTs(b)图3MWNTs(a)、PEI(b)及Fe3O4/MWNTs(c)的TG曲线Fig．3TGcurvesofMWNTs(a)，PEI(b)andFe3O4/MWNTs(c)2．3Fe3O4/MWNTs复合粒子的TG分析为了确定制备复合粒子中Fe3O4粒子的含量，对Fe3O4/MWNTs复合粒子进行了空气条件下TG测试，升温速率10℃/min。图3为MWNTs、PEI及Fe3O4/MWNTs的TG谱图。由图3曲线a可以看出，MWNTs在300℃之前有失重，这主要是由于其表面含有的羧基与羟基的分解产生的失重;随着温度的升高，MWNTs明显失重;在约680℃后，MWNTs基本保持不变，剩余量为碳管及杂质［16］。由图3曲线b可以看出，PEI从200℃开始有较明显下降，这是由于PEI分解碳化引起的;从360℃起，失重曲线平缓，为PEI碳化分解;当温度升到约700℃时，PEI完全分解。由图3曲线c中，在温度700℃前失重为Fe3O4/MWNTs复合微粒中PEI和碳管的分解;在700℃后，重量不再变化，为Fe3O4和MWNTs及微量杂质(在空气条件下，Fe3O4的分解温度约为1538℃)。通过TG结果计算，制备出的Fe3O4/MWNTs复合粒子
3300cm－1左右，出现了新的吸收峰，对应的是聚乙烯亚胺(PEI)中的伯胺、仲胺吸收峰，1568cm－1处吸收峰为PEI中(N—H)弯曲振动峰，在1100cm－1处吸收峰可能是(C—N)吸收峰，而900cm－1处吸收峰为—NH2面外弯曲振动(中等强度，较宽)引起的，在570cm－1处，出现了Fe3O4吸收峰。由FTIＲ谱图可知，产物复合粒子没有出现新的共价键吸收峰，说明PEI为非共价键物理吸附。图2MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs复合粒子(b)的FTIＲ谱图Fig．2FTIＲspectraofpristineMWNTs(a)andFe3O4/MWNTs(b)图3MWNTs(a)、PEI(b)及Fe3O4/MWNTs(c)的TG曲线Fig．3TGcurvesofMWNTs(a)，PEI(b)andFe3O4/MWNTs(c)2．3Fe3O4/MWNTs复合粒子的TG分析为了确定制备复合粒子中Fe3O4粒子的含量，对Fe3O4/MWNTs复合粒子进行了空气条件下TG测试，升温速率10℃/min。图3为MWNTs、PEI及Fe3O4/MWNTs的TG谱图。由图3曲线a可以看出，MWNTs在300℃之前有失重，这主要是由于其表面含有的羧基与羟基的分解产生的失重;随着温度的升高，MWNTs明显失重;在约680℃后，MWNTs基本保持不变，剩余量为碳管及杂质［16］。由图3曲线b可以看出，PEI从200℃开始有较明显下降，这是由于PEI分解碳化引起的;从360℃起，失重曲线平缓，为PEI碳化分解;当温度升到约700℃时，PEI完全分解。由图3曲线c中，在温度700℃前失重为Fe3O4/MWNTs复合微粒中PEI和碳管的分解;在700℃后，重量不再变化，为Fe3O4和MWNTs及微量杂质(在空气条件下，Fe3O4的分解温度约为1538℃)。通过TG结果计算，制备出的Fe3O4/MWNTs复合粒子中Fe3O4纳米粒子的含量约为29.3%。图4PEI修饰前(A)、后(B)MWNTs的?
本文编号：2899186
【文章来源】：应用化学. 2017年02期 第225-232页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs(b)的XＲD谱图
1394cm－1处可能为MWNTs上(COO—)对称伸缩振谱带;图2谱线b中，在吸收频段3300cm－1左右，出现了新的吸收峰，对应的是聚乙烯亚胺(PEI)中的伯胺、仲胺吸收峰，1568cm－1处吸收峰为PEI中(N—H)弯曲振动峰，在1100cm－1处吸收峰可能是(C—N)吸收峰，而900cm－1处吸收峰为—NH2面外弯曲振动(中等强度，较宽)引起的，在570cm－1处，出现了Fe3O4吸收峰。由FTIＲ谱图可知，产物复合粒子没有出现新的共价键吸收峰，说明PEI为非共价键物理吸附。图2MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs复合粒子(b)的FTIＲ谱图Fig．2FTIＲspectraofpristineMWNTs(a)andFe3O4/MWNTs(b)图3MWNTs(a)、PEI(b)及Fe3O4/MWNTs(c)的TG曲线Fig．3TGcurvesofMWNTs(a)，PEI(b)andFe3O4/MWNTs(c)2．3Fe3O4/MWNTs复合粒子的TG分析为了确定制备复合粒子中Fe3O4粒子的含量，对Fe3O4/MWNTs复合粒子进行了空气条件下TG测试，升温速率10℃/min。图3为MWNTs、PEI及Fe3O4/MWNTs的TG谱图。由图3曲线a可以看出，MWNTs在300℃之前有失重，这主要是由于其表面含有的羧基与羟基的分解产生的失重;随着温度的升高，MWNTs明显失重;在约680℃后，MWNTs基本保持不变，剩余量为碳管及杂质［16］。由图3曲线b可以看出，PEI从200℃开始有较明显下降，这是由于PEI分解碳化引起的;从360℃起，失重曲线平缓，为PEI碳化分解;当温度升到约700℃时，PEI完全分解。由图3曲线c中，在温度700℃前失重为Fe3O4/MWNTs复合微粒中PEI和碳管的分解;在700℃后，重量不再变化，为Fe3O4和MWNTs及微量杂质(在空气条件下，Fe3O4的分解温度约为1538℃)。通过TG结果计算，制备出的Fe3O4/MWNTs复合粒子
3300cm－1左右，出现了新的吸收峰，对应的是聚乙烯亚胺(PEI)中的伯胺、仲胺吸收峰，1568cm－1处吸收峰为PEI中(N—H)弯曲振动峰，在1100cm－1处吸收峰可能是(C—N)吸收峰，而900cm－1处吸收峰为—NH2面外弯曲振动(中等强度，较宽)引起的，在570cm－1处，出现了Fe3O4吸收峰。由FTIＲ谱图可知，产物复合粒子没有出现新的共价键吸收峰，说明PEI为非共价键物理吸附。图2MWNTs(a)及Fe3O4/MWNTs复合粒子(b)的FTIＲ谱图Fig．2FTIＲspectraofpristineMWNTs(a)andFe3O4/MWNTs(b)图3MWNTs(a)、PEI(b)及Fe3O4/MWNTs(c)的TG曲线Fig．3TGcurvesofMWNTs(a)，PEI(b)andFe3O4/MWNTs(c)2．3Fe3O4/MWNTs复合粒子的TG分析为了确定制备复合粒子中Fe3O4粒子的含量，对Fe3O4/MWNTs复合粒子进行了空气条件下TG测试，升温速率10℃/min。图3为MWNTs、PEI及Fe3O4/MWNTs的TG谱图。由图3曲线a可以看出，MWNTs在300℃之前有失重，这主要是由于其表面含有的羧基与羟基的分解产生的失重;随着温度的升高，MWNTs明显失重;在约680℃后，MWNTs基本保持不变，剩余量为碳管及杂质［16］。由图3曲线b可以看出，PEI从200℃开始有较明显下降，这是由于PEI分解碳化引起的;从360℃起，失重曲线平缓，为PEI碳化分解;当温度升到约700℃时，PEI完全分解。由图3曲线c中，在温度700℃前失重为Fe3O4/MWNTs复合微粒中PEI和碳管的分解;在700℃后，重量不再变化，为Fe3O4和MWNTs及微量杂质(在空气条件下，Fe3O4的分解温度约为1538℃)。通过TG结果计算，制备出的Fe3O4/MWNTs复合粒子中Fe3O4纳米粒子的含量约为29.3%。图4PEI修饰前(A)、后(B)MWNTs的?
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