花状CuS/PANI复合材料的制备及其电磁屏蔽性能研究
发布时间：2021-09-06 07:10
在花状Cu S微球表面原位聚合生成聚苯胺（PANI）,制备核-壳结构花状Cu S/PANI复合材料,并研究了花状Cu S/PANI的电磁屏蔽效能。XRD、SEM、TEM、TG、FT-IR和UV-Vis等表征结果证明PANI原位聚合在六方相花状Cu S表面及其相互作用的存在。电磁屏蔽效能测试结果表明,Cu S/PANI的屏蔽效能与Cu S质量分数密切相关。当硫化铜质量分数为50%,匹配层厚度3 mm,Cu S/PANI在300 k Hz3.0 GHz频率范围内的屏蔽效能小于-18 d B,在2.78 GHz左右有最大损耗-45.2 d B。
【文章来源】：现代化工. 2017,37(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
CuS、PANI及CuS/PANI(30%、60%CuS)的
结构，表面光滑，粒径分布均匀，在5μm左右。由图2(b)、图2(c)可以看出，花状硫化铜表面变得粗糙，有很多凸起结构，表明PANI已经包覆在CuS表面形成核－壳结构的二元复合材料。新的导电界面的形成有利于加速电子移动，增强材料的导电性能。此外，未见到CuS/PANI颗粒团聚，表明聚苯胺包覆硫化铜均匀。从图2(d)可以看出，硫化铜在原位聚合反应中仍然保持花状结构，证明聚苯胺较好地沉积在硫化铜花状结构表面，包覆度较好。(a)CuS的扫描电镜图(b)CuS/PANI的扫描电镜图(c)CuS/PANI的扫描电镜图(d)CuS/PANI的透射电镜图图2CuS、CuS/PANI的扫描电镜图和CuS/PANI的透射电镜图2.3红外光谱(FT-IＲ)分析CuS和CuS/PANI复合材料的红外光谱图(TG－·111·
流阀值之后，屏蔽效能对电导率非常敏感，微弱的电导率变化也会引起屏蔽效能较大改变，证明CuS/PANI的屏蔽效能与CuS质量分数相关。随着CuS质量分数进一步增加至60%，CuS/PANI的屏蔽效能有所下降，这是因为CuS质量分数高，破坏了PANI与CuS间的导电界面，导致界面极化及电荷移动受阻进而削弱屏蔽效果。1—CuS/PANI(30%CuS);2—CuS/PANI(40%CuS);3—CuS/PANI(50%CuS);4—CuS/PANI(60%CuS)图7CuS/PANI(30%、40%、50%、60%CuS)复合的电磁屏蔽效能CuS/PANI与石蜡质量比分别为1∶9、2∶8、3∶7的样品电磁屏蔽效能曲线如图8所示。由图8可以看出，CuS/PANI与石蜡质量比为1∶9时电磁屏蔽效能较差，而当CuS/PANI与石蜡质量比为2∶8时，在300kHz～2.75GHz频带内效能在－5～－10dB，在2.75～3.0GHz频率范围内屏蔽效能最优为－45.2dB，证明填充参数对测试样品的电磁屏蔽效能有重要价值。屏蔽效能的提高是因为样品中CuS/PANI质量分数适当，有利于形成有效的导电网络，促进屏蔽效能的提升。然而，随着CuS/PANI质量分数继续提高至30%，在300kHz～2.75GHz频带内效能有些许提升，而其最大反射损耗却下降到－35.3dB，这与电磁波在样品表面的反射损耗受1—10%CuS/PANI;2—20%CuS/PANI;3—30%CuS/PANI图8不同质量分数CuS/PANI(10%、20%、30%)复合的电磁屏蔽效能·113·
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸波材料研究新进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,郑景景,程洋,邢亚均. 炭素技术. 2016(02)
[2]铜/聚苯胺/涤纶复合电磁屏蔽织物的制备及性能研究[J]. 俞菁,沈勇,张慧芳,檀国登. 河北科技大学学报. 2016(02)
[3]银/聚苯胺/涤纶电磁屏蔽织物的制备[J]. 俞丹,穆世鹏,王炜. 印染. 2016(06)
[4]石墨烯基吸波材料研究新进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,程洋,郑景景. 宇航材料工艺. 2015(06)
[5]吸波材料结构、性能及应用研究进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,俞菁,邢亚均. 应用化工. 2015(09)
[6]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 李光彬,侯朝霞,王少洪,王美涵,胡小丹,周银. 兵器材料科学与工程. 2014(03)
[7]石墨烯/二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究[J]. 刘辉,董晓楠,孙超超. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2013(01)
[8]石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陈雅妮,赵新洛. 复合材料学报. 2013(01)
[9]溶剂热法合成硫化铜花状微米球超结构及其光催化性能[J]. 谭志刚,朱启安,郭讯枝,张劲福,伍文雍,刘爱平. 化学学报. 2011(23)
本文编号：3386999
【文章来源】：现代化工. 2017,37(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
CuS、PANI及CuS/PANI(30%、60%CuS)的
结构，表面光滑，粒径分布均匀，在5μm左右。由图2(b)、图2(c)可以看出，花状硫化铜表面变得粗糙，有很多凸起结构，表明PANI已经包覆在CuS表面形成核－壳结构的二元复合材料。新的导电界面的形成有利于加速电子移动，增强材料的导电性能。此外，未见到CuS/PANI颗粒团聚，表明聚苯胺包覆硫化铜均匀。从图2(d)可以看出，硫化铜在原位聚合反应中仍然保持花状结构，证明聚苯胺较好地沉积在硫化铜花状结构表面，包覆度较好。(a)CuS的扫描电镜图(b)CuS/PANI的扫描电镜图(c)CuS/PANI的扫描电镜图(d)CuS/PANI的透射电镜图图2CuS、CuS/PANI的扫描电镜图和CuS/PANI的透射电镜图2.3红外光谱(FT-IＲ)分析CuS和CuS/PANI复合材料的红外光谱图(TG－·111·
流阀值之后，屏蔽效能对电导率非常敏感，微弱的电导率变化也会引起屏蔽效能较大改变，证明CuS/PANI的屏蔽效能与CuS质量分数相关。随着CuS质量分数进一步增加至60%，CuS/PANI的屏蔽效能有所下降，这是因为CuS质量分数高，破坏了PANI与CuS间的导电界面，导致界面极化及电荷移动受阻进而削弱屏蔽效果。1—CuS/PANI(30%CuS);2—CuS/PANI(40%CuS);3—CuS/PANI(50%CuS);4—CuS/PANI(60%CuS)图7CuS/PANI(30%、40%、50%、60%CuS)复合的电磁屏蔽效能CuS/PANI与石蜡质量比分别为1∶9、2∶8、3∶7的样品电磁屏蔽效能曲线如图8所示。由图8可以看出，CuS/PANI与石蜡质量比为1∶9时电磁屏蔽效能较差，而当CuS/PANI与石蜡质量比为2∶8时，在300kHz～2.75GHz频带内效能在－5～－10dB，在2.75～3.0GHz频率范围内屏蔽效能最优为－45.2dB，证明填充参数对测试样品的电磁屏蔽效能有重要价值。屏蔽效能的提高是因为样品中CuS/PANI质量分数适当，有利于形成有效的导电网络，促进屏蔽效能的提升。然而，随着CuS/PANI质量分数继续提高至30%，在300kHz～2.75GHz频带内效能有些许提升，而其最大反射损耗却下降到－35.3dB，这与电磁波在样品表面的反射损耗受1—10%CuS/PANI;2—20%CuS/PANI;3—30%CuS/PANI图8不同质量分数CuS/PANI(10%、20%、30%)复合的电磁屏蔽效能·113·
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸波材料研究新进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,郑景景,程洋,邢亚均. 炭素技术. 2016(02)
[2]铜/聚苯胺/涤纶复合电磁屏蔽织物的制备及性能研究[J]. 俞菁,沈勇,张慧芳,檀国登. 河北科技大学学报. 2016(02)
[3]银/聚苯胺/涤纶电磁屏蔽织物的制备[J]. 俞丹,穆世鹏,王炜. 印染. 2016(06)
[4]石墨烯基吸波材料研究新进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,程洋,郑景景. 宇航材料工艺. 2015(06)
[5]吸波材料结构、性能及应用研究进展[J]. 胡小赛,沈勇,王黎明,俞菁,邢亚均. 应用化工. 2015(09)
[6]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 李光彬,侯朝霞,王少洪,王美涵,胡小丹,周银. 兵器材料科学与工程. 2014(03)
[7]石墨烯/二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究[J]. 刘辉,董晓楠,孙超超. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2013(01)
[8]石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陈雅妮,赵新洛. 复合材料学报. 2013(01)
[9]溶剂热法合成硫化铜花状微米球超结构及其光催化性能[J]. 谭志刚,朱启安,郭讯枝,张劲福,伍文雍,刘爱平. 化学学报. 2011(23)
本文编号：3386999
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