本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法。
背景技术：
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。伴随着我国的能源工业稳步发展，以及电力工业的迅速发展，导致燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另外，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，是解决我国粉煤灰堆积造成的环境污染的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。利用粉煤灰制备吸波材料能够变废为宝，节约资源，减少浪费，促进经济发展。但是单纯利用粉煤灰制备吸波材料存在吸波性能不高、频段窄等缺点，限制了其工业应用。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法。
本发明提供一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，所述方法首先通过无钯化学镀法将镍均匀包覆在粉煤灰表面，之后以镍包覆的粉煤灰为模板，利用原位聚合法制备镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料，其合成原理如下过程演示：
优选的，所述方法具体步骤如下：
步骤1，粉煤灰表面预处理：将粉煤灰置于naoh溶液中，超声分散，除去表面的油污，并使其表面变得粗糙；
步骤2，粉煤灰的敏化处理：将粗化后的粉煤灰加入酸性氯化亚锡溶液中，先超声0.5h，然后磁力搅拌，温度30-35℃，反应约1h，至粉末颗粒表面吸附一层二价锡化合物，之后，过滤，用蒸馏水洗涤；
步骤3，粉煤灰的活化处理：将处理好的粉煤灰粉末加入到银氨溶液中，超声，再磁力搅拌，反应约1h，活化之后过滤、用蒸馏水洗涤，干燥；
步骤4，施镀：在200ml的烧杯中，加入活化处理的粉煤灰，再加入混合溶液，超声分散30min后，加热到50-80℃，在磁力搅拌下缓慢滴加还原剂次磷酸钠，用氨水溶液或者naoh溶液调节ph至碱性，在50～80℃下反应1h，之后过滤，洗涤，干燥，得镍包覆粉煤灰；
步骤5，镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备：将得到的镍包覆粉煤灰分散于盐酸溶液中，超声分散10-30min，得到分散均匀的混合体系；在冰浴条件下，向混合体系中滴加吡咯单体，搅拌10-30分钟后冰浴，待温度降至5℃下缓慢滴加三氯化铁溶液，搅拌反应3-8小时，溶液逐渐变为黑色，之后抽滤，得到黑色粉末，用乙醇和蒸馏水洗涤，真空干燥，即得镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料。
优选的，步骤1中，所述naoh溶液的质量百分比含量为5-10％，分散时间为0.5h。
优选的，步骤2中，所述酸性氯化亚锡溶液的配置如下：取1.35g氯化亚锡溶于5ml
6mol/l的盐酸溶液中，加蒸馏水稀释至60ml。
优选的，步骤3中，所述超声处理的时间为0.5h，反应的温度为25-30℃。
优选的，步骤4中，所述混合溶液由硫酸镍(25-35g/l)+柠檬酸钠(15-20g/l)+
醋酸钠(15-20g/l)混合而成，其体积为60ml。
优选的，步骤4中，所述还原剂次磷酸钠的质量体积比为25g/l，其体积为20ml。
优选的，步骤5中，所述盐酸溶液的体积为60-200ml，浓度0.05-0.3mol/l。
优选的，步骤5中，所述镍包覆粉煤灰与吡咯单体的质量比为1:(0.8-1.6)。
优选的，步骤5中，所述三氯化铁溶液的体积为15-40ml，其质量百分含量为30wt％。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明利用无钯化学镀法在粉煤灰表面包覆镍薄层，并在镍包覆的粉煤灰表面原位聚合聚吡咯，利用多元复合的协同效应，改善复合材料的电磁匹配性，以此来提高材料的吸波性能。
(2)本发明是一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，与现有吸波材料制备技术相比，本发明充分利用了工业废渣粉煤灰，具有环保意义，且制备过程中避免使用钯盐活化，降低了成本。本发明可使工业废渣粉煤灰变废为宝，赋予其较高的经济价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，具体步骤如下：
将10份粉煤灰置于30ml5-10％的naoh溶液中超声分散0.5h以除去表面的油污，并使其表面变得粗糙。将粗化后的粉煤灰加入到22.5g/l的氯化亚锡酸性溶液中，先超声0.5h，然后磁力搅拌，温度30-35℃。整个过程大约1h.使粉末颗粒表面吸附一层二价锡化合物，之后，过滤，用蒸馏水洗涤。将敏化的粉煤灰粉末加入到配制好的新鲜的银氨溶液(含硝酸银10g/l)中，超声0.5h，再磁力搅拌，整个过程1h,温度25-30℃，活化之后过滤、用蒸馏水洗涤，干燥。在200ml的烧杯中，加入活化处理的粉煤灰10份，加入硫酸镍(25-35g/l)+柠檬酸钠(15g/l)+醋酸钠(15g/l)混合溶液60ml，超声分散30min后，加热到70℃，在磁力搅拌下缓慢滴加还原剂次磷酸钠(25g/l)溶液20ml，用氨水溶液调节ph至碱性(9-10)，在70℃下反应1h。过滤，洗涤，干燥得到镍包覆粉煤灰，将1份镍包覆的粉煤灰分散于60-200ml盐酸溶液(盐酸溶液浓度0.05mol/l)中，超声分散10～30min，得到分散均匀的混合体系。在冰浴条件下，向混合体系中滴加0.8份吡咯单体，搅拌10-30分钟后冰浴，待温度降至5℃下缓慢滴加15ml的30wt％三氯化铁溶液。搅拌反应3～8小时，溶液逐渐变为黑色，之后抽滤，得到黑色粉末，用乙醇和蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，即得镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料。
实施例2
本实施例涉及一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，具体步骤如下：
将10份粉煤灰置于30ml5-10％的naoh溶液中超声分散0.5h以除去表面的油污，并使其表面变得粗糙。将粗化后的粉煤灰加入到25g/l的氯化亚锡酸性溶液中，先超声0.5h，然后磁力搅拌，温度30-35℃。整个过程大约1h.使粉末颗粒表面吸附一层二价锡化合物，之后，过滤，用蒸馏水洗涤。将敏化的粉煤灰粉末加入到配制好的新鲜的银氨溶液(含硝酸银15g/l)中，超声0.5h，再磁力搅拌，整个过程1h,温度25-30℃，活化之后过滤、用蒸馏水洗涤，干燥。在200ml的烧杯中，加入活化处理的粉煤灰10份，加入硫酸镍(25-35g/l)+柠檬酸钠(20g/l)+醋酸钠(20g/l)混合溶液60ml，超声分散30min后，加热到75℃，在磁力搅拌下缓慢滴加还原剂次磷酸钠(25g/l)溶液20ml，用naoh调节ph至碱性(9-10)，在75℃下反应1h。过滤，洗涤，干燥得到镍包覆粉煤灰，将1份镍包覆的粉煤灰分散于60-200ml盐酸溶液(盐酸溶液浓度0.1mol/l)中，超声分散10～30min，得到分散均匀的混合体系。在冰浴条件下，向混合体系中滴加1份吡咯单体，搅拌10-30分钟后冰浴，待温度降至5℃下缓慢滴加20ml的30wt％三氯化铁溶液。搅拌反应3～8小时，溶液逐渐变为黑色，之后抽滤，得到黑色粉末，用乙醇和蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，即得镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料。
实施例3
本实施例涉及一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，具体步骤如下：
将10份粉煤灰置于30ml5-10％的naoh溶液中超声分散0.5h以除去表面的油污，并使其表面变得粗糙。将粗化后的粉煤灰加入到20g/l的氯化亚锡酸性溶液中，先超声0.5h，然后磁力搅拌，温度30-35℃。整个过程大约1h.使粉末颗粒表面吸附一层二价锡化合物，之后，过滤，用蒸馏水洗涤。将敏化的粉煤灰粉末加入到配制好的新鲜的银氨溶液(含硝酸银8g/l)中，超声0.5h，再磁力搅拌，整个过程1h,温度25-30℃，活化之后过滤、用蒸馏水洗涤，干燥。在200ml的烧杯中，加入活化处理的粉煤灰10份，加入硫酸镍(25-35g/l)+柠檬酸钠(15g/l)+醋酸钠(15g/l)混合溶液60ml，超声分散30min后，加热到65℃，在磁力搅拌下缓慢滴加还原剂次磷酸钠(25g/l)溶液20ml，用氨水溶液调节ph至碱性(9-10)，在65℃下反应1h。过滤，洗涤，干燥得到镍包覆粉煤灰，将1份镍包覆的粉煤灰分散于60-200ml盐酸溶液(盐酸溶液浓度0.2mol/l)中，超声分散10～30min，得到分散均匀的混合体系。在冰浴条件下，向混合体系中滴加1.2份吡咯单体，搅拌10-30分钟后冰浴，待温度降至5℃下缓慢滴加30ml的30wt％三氯化铁溶液。搅拌反应3～8小时，溶液逐渐变为黑色，之后抽滤，得到黑色粉末，用乙醇和蒸馏水洗涤，真空条件下干燥，即得镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料。
由本发明实施例1-3方法制备的镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料，与现有技术相比：本发明利用无钯化学镀法在粉煤灰表面包覆镍薄层，并在镍包覆的粉煤灰表面原位聚合聚吡咯，利用多元复合的协同效应，改善复合材料的电磁匹配性，以此来提高材料的吸波性能；另外本发明是一种镍包覆粉煤灰/聚吡咯复合吸波材料的制备方法，与现有吸波材料制备技术相比，本发明充分利用了工业废渣粉煤灰，具有环保意义，且制备过程中避免使用钯盐活化，降低了成本。本发明可使工业废渣粉煤灰变废为宝，赋予其较高的经济价值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。