本發(fā)明專利技術(shù)提供一種抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料及其制備方法和應(yīng)用。其步驟如下：將鈰鹽溶液與酸化的碳納米管混合，混合均勻；在攪拌下加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化10h；反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水洗滌至中性，所得固體在80℃下烘24h，然后在450℃下煅燒制得CNT/CeO2；將上述制得的CNT/CeO2與FeSO4溶液混合，在攪拌下加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化10h；反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水洗滌至中性，所得固體在80℃下烘24h，然后在450℃下煅燒15min，即制得抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料CNT/CeO2/Fe2O3。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于抗紫外/電磁波吸收材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鈰/氧化鐵/碳納米管抗紫外/電磁波屏蔽劑的制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
近年來，隨著環(huán)境污染導(dǎo)致大氣中的CO2含量增加，臭氧層不斷遭到破壞，到達地面的紫外線輻射量日益增加，皮膚的曬黑、曬傷、及其皮膚癌的發(fā)病率增高，人們越來越強烈的意識到紫外線對人體的傷害，因此，為了保護人體避免過量紫外線輻射，人們必需大力研究紫外輻射防護問題，除使用防曬霜外，還必須利用合適的紡織品。另外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在享受各種電子、電器設(shè)備帶來的便利生活的同時，也飽受電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射干擾問題的困擾，不僅影響通訊、生活，甚至直接威脅到人類的生存、健康。目前，抗紫外線的途徑主要有兩種一種是增加紡織品對紫外線的反射率，將紫外線屏蔽劑與紡織品復(fù)合。另一種是增加紡織品對紫外線的吸收率，紫外線吸收劑與紡織品復(fù)合。而在電磁屏蔽的紡織品領(lǐng)域中，大多以不銹鋼纖維或碳、石墨纖維等具有較高電導(dǎo)率的材料與紡織纖維混紡或交織制成，或使用金屬化纖維，在纖維或織物上進行金屬電鍍或化學(xué)鍍，提高電導(dǎo)率。然而同時滿足抗紫外/抗電磁輻射雙功能的織物卻很少，針對我國抗紫外、電磁波屏蔽和吸波功能紡織品開發(fā)生產(chǎn)過程中急需解決的技術(shù)瓶頸，設(shè)計和組裝具有強抗紫外、寬頻吸波功能的金屬化合物復(fù)合材料，并通過紡絲成形和涂層整理等加工手段開發(fā)出多種強抗紫外和吸波功能織物已刻不容緩。現(xiàn)有技術(shù)中缺少同時滿足抗紫外/抗電磁輻射雙功能的材料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中缺少同時滿足抗紫外/抗電磁輻射雙功能的材料不足，提供一種抗紫外/抗電磁福射雙功能納米新材料的制備方法。為解決上述技術(shù)問題本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料，該材料為CNT/Ce02/Fe203復(fù)合材料。制備上述的抗紫外/抗電磁福射雙功能納米新材料的方法,步驟如下(I)將可溶性鈰鹽、亞鐵鹽分別溶于去離子水中，形成鈰鹽溶液和亞鐵鹽溶液；(2)將鈰鹽溶液與酸化的碳納米管混合，室溫下超聲lh，混合均勻；在攪拌下加堿液調(diào)節(jié)PH至10，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化IOh ;反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水洗滌至中性，所得固體在80°C下烘24h，然后在450°C下煅燒15min，制得復(fù)合物CNT/Ce02 ；(3)將上述制得的CNT/Ce02與FeSO4溶液混合，室溫下超聲Ih，混合均勻；在攪拌下加堿液調(diào)節(jié)PH至10，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化IOh ;反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水洗滌至中性，所得固體在80°C下烘24h，然后在450°C下煅燒15min，即制得抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料CNT/Ce02/Fe203。上述步驟中碳納米管、硝酸鈰、硫酸亞鐵的用量質(zhì)量比為I :1飛1飛。步驟(I)中所述的鈰鹽溶液和亞鐵鹽溶液濃度分別為0.01-0. lmol/L和O. 02-2mol/L ;步驟(I)所述的可溶性鈰鹽為Ce(NO3)3XeCl2 ;步驟(I)所述的可溶性亞鐵鹽為 FeSO4 · 7H20、FeCl2 或 Fe (NO3) 2。步驟(2)、步驟(3)中所述的堿液為O. 0Γ0. lmol/L的NaOH溶液或氨水溶液。上述三者復(fù)合過程發(fā)生的反應(yīng)為 Ce (NO3) 3+NaOH+CNTs—~- NaCl+Ce (OH) 3/CNTs ；Ce (OH) 3/CNTs—~- Ce203/CNTs+H20 ；Ce203/CNTs+02—~- Ce02/CNTs ；FeS04+Na0H+CNTs/Ce02+02—~- NaCl+Fe (OH) 3/Ce02/CNTs ；Fe (OH) 3/Ce02/CNTs—~- Fe203/Ce02/CNTs+H20 ；上述抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料的應(yīng)用為將制得的CNT/Ce02/Fe203和表面活性劑分散于乙醇溶液，超聲分散后，獲得均勻整理液，兩浸兩軋，獲得高效抗紫外/抗電磁輻射織物。作為優(yōu)選，上述應(yīng)用中CNT/Ce02/Fe203與表面活性劑的質(zhì)量比為I: f 5。上述應(yīng)用中表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨。本專利技術(shù)首次將氧化鐵、氧化鈰與碳管進行三元復(fù)合，獲得高效抗紫外/電磁屏蔽雙功能復(fù)合納米材料，此三元復(fù)合物間存在相互協(xié)同作用使其抗紫外/電磁屏蔽性能均高于Ce02/CNT 二元復(fù)合物與Fe203/CNT 二元復(fù)合物簡單疊加的性能。該制備方法簡單，成本低，工藝簡單，該制備方法可制得具有強抗紫外/電磁屏蔽功能的金屬化合物復(fù)合材料。附圖說明圖I為本專利技術(shù)反應(yīng)機理圖；圖2為實施例I制備的碳管負(fù)載Fe203/Ce02的拉曼圖；圖3為實施例2制備的碳管負(fù)載Fe203/Ce02扎染棉布(C)、Ce02/CNT與Fe203/CNT的簡單物理混合扎染棉布(b)和純棉布(a)的紫外吸收曲線；圖4為實施例4制備的碳管負(fù)載Fe203/Ce02的TEM圖；圖5為實施例5制備的碳管負(fù)載Fe203/Ce02扎染白布(c)、Ce02/CNT ;與Fe203/CNT的簡單物理混合扎染白布(b)和純白布(a)的屏蔽效能曲線。具體實施例方式如圖I為本專利技術(shù)的原理示意圖碳納米管在混酸酸化后，長鏈碳管的端口被打開，鈰離子進入碳管內(nèi)部，同時表面生成的羥基、羧基、羰基等穩(wěn)定官能團，增加了其在水相中的溶解度，有利于硝酸鈰溶液的充分混合，隨后，MWNT/Ce02與硫酸亞鐵溶液混合，進一步煅燒獲得 CNT/Ce02/Fe203。下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本專利技術(shù)；應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍，此外應(yīng)理解，在閱讀了本專利技術(shù)講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本專利技術(shù)作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例I將IOg碳納米管置入95%_98%濃硫酸和68%濃硝酸的混合溶液(濃硫酸濃硝酸體積比為3:1) 200ml中，常溫下攪拌20天。稱取0.4342g Ce (NO3) 3 · 6H20，溶于IOOml水中，攪拌溶解均勻，形成O. 01mol/L的〇6(吣3)3溶液。稱取0.59668 FeSO4 · 7H20，溶于IOOml水中，攪拌溶解均勻，形成O. 02mol/L的FeSO4溶液。將Ce (NO3) 3溶液與預(yù)處理的碳納米管O. 3262g混合，室溫下超聲I小時；在磁力攪拌條件下加O. 01mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至10，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化IOh ；反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水反復(fù)洗滌至中性，所得固體在80°C下烘24h ;烘干后在馬弗爐中450°C煅燒15min ;將上述制得的CNT/Ce02與FeSO4溶液混合，室溫下超聲lh，混合均勻；在磁力攪拌條件下加O. 05mol/LNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至10，室溫下繼續(xù)攪拌24h，陳化IOh;反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用蒸餾水反復(fù)洗滌至中性，所得固體在80°C下烘24h，然后在馬弗爐中450°C煅燒15min，即制得上述的抗紫外/電磁波屏蔽劑。上述制備方法中，碳納米管硝酸鈰硫酸亞鐵的質(zhì)量比為1:1:1。實施例2將IOg碳納米管置入95%_98%濃硫酸和68%濃硝酸的混合溶液(濃硫酸濃硝酸體積比為3:1) 200ml中，常溫下攪拌20天。稱取2. 1713本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種抗紫外/抗電磁輻射雙功能納米新材料，其特征在于：該材料為CNT/CeO2/Fe2O3復(fù)合材料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈娟娟，陶宇，紀(jì)俊玲，唐沁宇，李樹白，陳海群，陶瑜驍，
申請(專利權(quán))人：常州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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