本發明涉及新型吸波材料，尤其是涉及一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料及其制備方法。
背景技術：
1、隨著科學技術水平的不斷進步，電子器件的應用越來越廣泛，這在給人們的生產生活帶來極大便利的同時，同時也帶來了一系列的問題，其中最嚴重的一個問題就是電子器件在使用過程中產生的電磁污染。為了降低電磁波對人們的正常生活和身體健康帶來的危害，對于能夠有效吸波電磁波的吸波材料的需求迅速增長，并且得到了飛速發展。同時隨著吸波材料的不斷研究與發展，人們對其提出了“薄、輕、寬、強”的新要求。由于單一組分材料的性能會受到一定的限制，往往會通過將不同的材料進行復合來改善材料的性能，同時對不同的材料進行結構設計也是提升材料吸波性能的一種有效方法，比如形成核殼結構、“蛋黃”結構和空心結構等。層狀氫氧化物作為典型的二維材料，具有獨特層狀結構，表現出豐富的層間、豐富的界面、高比表面積、豐富的活性位點等特點，從而廣泛地應用于催化、電容器、電化學等領域。層狀氫氧化物也逐漸地被應用在電磁波領域，但由于其導電性和阻抗匹配較差，純層狀氫氧化物和熱處理之后得到的層狀氧化物的性能較差，無法直接應用于電磁波領域。
2、作為一種傳統的二維材料，硫化銅是一種p型半導體，具有出色的光學、電子特性、獨特的物理和化學性質，可應用于光電、儲能、鋰離子電池等領域。其在電磁波領域的應用也得到了一定的研究，純硫化銅粉末對入射電磁波具備一定的損耗能力，但其反射損耗在-10db以下的有效吸收頻帶較窄，無法滿足現代科學技術對于吸波材料有效吸收頻帶寬的要求，吸波性能受到一定的限制。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料及其制備方法，將片層狀鈷鋁氧化物和納米片狀硫化銅進行復合，得到了具有異質界面的核殼結構的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料。
2、為實現上述目的，本發明提供了一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，將層狀鈷鋁氧化物和硫化銅進行復合，兩種不同物質的結合存在異質界面，形成異質結構，具體包括以下步驟：
3、步驟一、稱取硝酸鈷、硝酸鋁和尿素溶于去離子水中，磁力攪拌得到澄清透明溶液一；
4、步驟二、將步驟一得到的澄清透明溶液一轉移至水熱反應釜中進行水熱反應得到粉末一；
5、步驟三、將步驟二得到的粉末一進行洗滌、離心、干燥，得到片層狀鈷鋁氫氧化物；
6、步驟四、將步驟三得到的片層狀鈷鋁氫氧化物轉移至管式爐中，升溫反應，反應結束后冷卻至室溫，得到片層狀鈷鋁氧化物；
7、步驟五、將步驟四得到的片層狀鈷鋁氧化物溶解于去離子水中，再依次加入硫酸銅和硫脲，磁力攪拌得到澄清透明溶液二；
8、步驟六、將步驟五得到的澄清透明溶液二轉移至水熱反應釜中進行水熱反應得到粉末二；
9、步驟七、將步驟六得到的粉末二進行洗滌、離心、干燥，得到層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料。
10、優選的，步驟一中硝酸鈷、硝酸鋁、尿素和去離子水的質量比為(0.291-0.873):(0.375-1.125):(0.420-0.781):70。
11、優選的，步驟二中，水熱反應溫度為100-150℃，水熱反應時間為18-24h。
12、優選的，步驟三中，洗滌采用去離子水和無水乙醇，先用去離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，干燥溫度為50-100℃，干燥時間為10-12h。
13、優選的，步驟四中，管式爐中氣氛為空氣，升溫速率為3-5℃/min，升溫至450-550℃，反應3-5h。
14、優選的，步驟五中，層狀鈷鋁氧化物、硫酸銅、硫脲和去離子水的質量比為0.5:(0.062-0.188):(0.035-0.105):80。
15、優選的，步驟六中，水熱反應溫度為180-220℃，水熱反應時間為18-24h。
16、優選的，步驟七中，洗滌采用去離子水和無水乙醇，先用去離子水洗滌3-5次，再用無水乙醇洗滌1-2次，干燥溫度為50-100℃，干燥時間為10-12h。
17、本發明還提供了一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料，采用上述所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法制備得到。
18、因此，本發明采用上述一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料及其制備方法，具有以下有益效果：
19、（1）本發明的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料先通過簡單的水熱法制備出了片層狀鈷鋁氫氧化物，隨后對其進行的熱處理不僅保留了二維的片層狀結構，而且增加了材料表面缺陷的數量，有利于硫化銅在片層狀鈷鋁氧化物表面的成核與長大；
20、（2）本發明的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料通過形成核殼結構的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅復合材料，引入了異質界面，能夠在電磁波入射時發生界面極化，增強材料對電磁波的損耗能力，實現更強的吸波性能；
21、（3）本發明層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料可以通過改變加入的硫酸銅和硫脲的質量來調整片層狀鈷鋁氧化物表面納米片狀硫化銅的包覆情況，改變復合材料的整體形貌，從而調控復合材料異質界面的生成；
22、（4）本發明的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料通過將兩種不同形貌的二維材料進行復合，形成了異質界面，同時片層狀鈷鋁氧化物和硫化銅獨特的片層狀結構中有著大量的缺陷存在，而片層狀鈷鋁氧化物經過熱處理之后，內部的缺陷的數量也能增多，能夠增強電磁波入射時產生的界面極化和偶極子極化，進而提升了層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料對電磁波的損耗性能；
23、（5）本發明的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料中有著鈷元素的存在，經過熱處理之后生成的氧化鈷具有一定的磁性，在電磁波入射時能夠產生一定的磁損耗，能夠與氧化鋁和外部殼層硫化銅產生的介電損耗協同作用形成多重損耗機制，能夠顯著地提升復合材料的吸波性能；
24、（6）本發明的層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料，當厚度為1.8mm時，在12.22ghz處的最小反射損耗達到了-42.89ghz，此時的最寬有效吸收頻帶（反射損耗在-10db以下）達到了3.62ghz，對入射電磁波的損耗能力和有效吸收頻帶都要優于純層狀鈷鋁氧化物粉末和純硫化銅粉末。
25、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
1.一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：將層狀鈷鋁氧化物和硫化銅進行復合，兩種不同物質的結合存在異質界面，形成異質結構，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟一中硝酸鈷、硝酸鋁、尿素和去離子水的質量比為(0.291-0.873):(0.375-1.125):(0.420-0.781):70。
3.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟二中，水熱反應溫度為100-150℃，水熱反應時間為18-24h。
4.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟三中，洗滌采用去離子水和無水乙醇，先用去離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，干燥溫度為50-100℃，干燥時間為10-12h。
5.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟四中，管式爐中氣氛為空氣，升溫速率為3-5℃/min，升溫至450-550℃，反應3-5h。
6.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟五中，層狀鈷鋁氧化物、硫酸銅、硫脲和去離子水的質量比為0.5:(0.062-0.188):(0.035-0.105):80。
7.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟六中，水熱反應溫度為180-220℃，水熱反應時間為18-24h。
8.根據權利要求1所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟七中，洗滌采用去離子水和無水乙醇，先用去離子水洗滌3-5次，再用無水乙醇洗滌1-2次，干燥溫度為50-100℃，干燥時間為10-12h。
9.一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料，其特征在于：采用權利要求1-8任一項所述的一種層狀鈷鋁氧化物/硫化銅吸波材料的制備方法制備得到。