本发明涉及电磁屏蔽材料领域，提供了一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜。
背景技术：
1、石墨烯膜独特的物理和化学性能使其在电磁屏蔽领域展现出广阔的应用前景。但是目前的薄膜材料往往存在电导率和电磁屏蔽性能较低或者力学性能差等问题。前期的研究表明，通过在石墨烯中引入碳纳米纤维能够增强石墨烯膜的力学性能、电导率以及电磁屏蔽性能。一方面碳纳米纤维之间能够形成连续的导电网络，促进电磁波在纤维之间的传输损耗；另一方面纤维之间连接石墨烯纳米片层，减小空隙电阻。石墨烯基微气囊薄膜存在的小孔尺寸，难实现电磁波的多级反射损耗；而石墨烯基气凝中存在的大孔结构虽然能够增强屏蔽性能，但是却导致力学性能下降。因此，有必要对石墨烯薄膜的结构进行进一步探索而实现高电磁屏蔽性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决石墨烯基气凝中存在的大孔结构虽然能够增强屏蔽性能，但是却导致力学性能下降的问题。
2、本发明为了实现上述目的采用以下技术手段：
3、一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、制备pva气凝胶膜：将pva溶解在水中搅拌，将溶液倒置在光滑的培养皿里，用液氮冻住再冷冻干燥，得到碱性处理的pan纳米纤维；
5、配置go/apan溶液：将碱性处理的pan纳米纤维溶解在去离子水中，通过超声分散制得均匀的纤维溶液，取go溶液加入到纤维溶液中，并且通过搅拌的方式使二者混合均匀，制备得到go-apan溶液；
6、交替膜的制备：首先在平面基底上边放置一层pva气凝胶膜，然后将go-apan溶液通过刮涂的方式在pva膜上制备得到一层膜，待自然风干以后再在pva膜的另外一面刮涂go-apan溶液，按照上述方法制备多层交替的膜，记为go/apan-pva-n膜，n为薄膜的总层数。
7、交替膜的还原制备：首先将g0/apan-pva-n膜放置在马弗炉中进行预氧化处理，之后对预氧化的薄膜进行高温碳化处理，自然冷却至室温，最终制备得到gc/c-n，其中g为石墨烯，第一个c为碳纳米纤维，第二个c为碳气凝胶。
8、上述技术方案中，制备pva气凝胶膜具体的为：称量5g的pva溶解在95g的水中，60℃的条件下搅拌4h，冷却至室温，将一定质量的溶液倒置在光滑的培养皿里，用液氮冻住再冷冻干燥48h，得到碱性处理的pan纳米纤维；
9、上述技术方案中，配置go/apan溶液具体包括以下步骤：
10、将碱性处理的pan纳米纤维10mg溶解在2.5ml的去离子水中，通过超声分散制得均匀的纤维溶液，取10g浓度为10mg/g的go溶液加入到纤维溶液中，并且通过搅拌的方式使二者混合均匀，制备得到go-apan溶液；
11、上述技术方案中，n取值范围为1-7。
12、上述技术方案中，交替膜的还原制备具体包括以下步骤：
13、首先将go/apan-pva-n膜放置在马弗炉中升温至200℃，保温40min进行预氧化处理，之后对预氧化的薄膜进行高温碳化处理，自然冷却至室温，最终制备得到gc/c-n；
14、高温碳化处理具体参数如下，将薄膜放置在石墨炉中，从室温以10℃/min的升温速率升温至1200℃，再以5℃/min的速率升温至1900℃，保温1.5h，待程序结束后让其自然冷却至室温，整个过程都在真空条件下进行，最终制备得到gc/c-n。
15、因为本发明采用上述技术手段，因此具备以下有益效果：
16、本发明以go/apan纳米纤维为溶液，pva气凝胶膜为基底，通过刮涂的方式制备复合交替膜，然后利用高温退火还原的方式制得多孔-微气囊结构石墨烯交替薄膜。利用pva与go/apan纳米纤维构建的多层交替结构，在高温退火等处理后将进一步增加电磁波的多重反射吸收，以及在其界面处的极化和二者的导电损耗等将有利于其在电磁屏蔽领域的广泛应用。该复膜展现出优异的电导率、力学性能和循环稳定性能。当交替总层数从1层增加至7层时，薄膜的厚度也呈现出增加的趋势(3-160μm)，在8-12ghz范围内，其电磁屏蔽值从32db增加到80db，屏蔽效能值从99.87000％增加至99.99999％。本申请通过制备碳纳米纤维与石墨烯构建微气囊结构和多孔碳组成的交替复合材料薄膜，不仅实现了石墨烯膜质量轻和厚度小优势，还实现了高电导率，高力学强度和电磁屏蔽性能。
1.一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，其特征在于，制备pva气凝胶膜具体的为：称量5g的pva溶解在95g的水中，60℃的条件下搅拌4h，冷却至室温，将一定质量的溶液倒置在光滑的培养皿里，用液氮冻住再冷冻干燥48h，得到碱性处理的pan纳米纤维。
3.根据权利要求1所述的一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，其特征在于，配置go/apan溶液具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，其特征在于，n取值范围为1-7。
5.根据权利要求2所述的一种大孔-微孔交替结构石墨烯基薄膜的制备方法，其特征在于，交替膜的还原制备具体包括以下步骤：