以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料及制备方法，方法包括：制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板；将低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液；将盛有悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接；加热蒸发器，保持悬浊液处于搅拌状态，同时加热油浴锅；将惰性气体通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入器皿内进行分解反应，以制备产物A；在惰性气氛下，对产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。本发明在MOFs衍生的低维结构多孔碳材料表面包覆磁性金属层构成的核壳结构，增强了复合材料的多重极化损耗和磁损耗能力，促进复合材料的电磁波吸收性能的提升。

权利要求

1.一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板；

将所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液；

将盛有所述悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且所述蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接；

加热所述蒸发器，保持所述悬浊液处于搅拌状态，同时加热所述油浴锅；

将惰性气体通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入所述器皿内进行分解反应，以制备产物A，具体包括：将惰性气体以20～100mL/min的流量通入所述蒸发器，以引导Fe(CO)5蒸汽进入所述器皿内使Fe(CO)5分解，反应2～10h后，在惰性气体保护下将所述蒸发器冷却至室温，之后进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备产物A；

在惰性气氛下，对所述产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板，包括：将Co盐和Zn盐溶于去离子水中形成溶液A；

将二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮溶于与所述溶液A等量的去离子水形成溶液B；

将所述溶液A加入所述溶液B，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将溶液A加入溶液B，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板，包括：将所述溶液A加入所述溶液B，在室温下进行磁力搅拌，之后对磁力搅拌的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述Co盐与所述Zn盐的摩尔比为任意比例，所述Co盐和所述Zn盐的摩尔数、去离子水的体积、二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮之间的关系为2～20mmol:20～100mL:8～80mmol:0或2～20mmol:100～250mL:8～80mmol:

0.4～0.8g。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液，包括：将2～5g所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入100～300mL煤油中，之后进行10～

30min超声分散以制备悬浊液。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将盛有所述悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且所述蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接，包括：将所述悬浊液加入到所述器皿中，且所述器皿置于所述油浴锅中；

将20～60mL Fe(CO)5加入到所述蒸发器中，且所述蒸发器通过管路与循环恒温水浴加热装置和所述器皿连接，所述器皿通过冷凝管与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接，所述蒸发器通过进气管与惰性气体瓶连接。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加热所述蒸发器，保持所述悬浊液处于搅拌状态，同时加热所述油浴锅，包括：将所述蒸发器加热至25～80℃；

所述器皿内的所述悬浊液保持磁力搅拌，并将所述器皿加热至180～250℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在惰性气氛下，对所述产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，包括：在氮气或者氩气气氛下，以0.5～5℃/min升温速度对所述产物A在500～900℃的煅烧温度煅烧处理1～6h，以得到低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。

9.一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，其特征在于，所述低维结构Co/C/Fe复合吸波材料由权利要求1～8任一项所述的制备方法制备形成，所述低维结构Co/C/Fe复合吸波材料由钴纳米颗粒镶嵌的低维结构无定形多孔碳骨架以及包覆在其表面的羰基铁纳米颗粒组成。

说明书

以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料及制备

方法

技术领域

[0001] 本发明属于电磁波吸收材料技术领域，涉及一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料及制备方法。

背景技术

[0002] 雷达探测技术的发展对军事装备的隐身性能提出了更高的要求，研制开发具有低匹配厚度、宽吸收频带、高吸收强度的轻质吸波材料对提升军事装备的隐身防护性能具有重要意义。

[0003] 羰基铁具有较好的吸波性能，但由于其主要成分为密度较大的金属Fe，对其进行轻质化形貌改性的手段非常有限，而热分解法可将Fe(CO)5蒸汽热分解后沉积在基体材料表面，这为羰基铁与其他材料复合构筑核壳结构吸波材料提供了一种柔性的合成工艺。

[0004] 金属有机框架(Metal organic Framework，MOFs)衍生的磁性金属/多孔碳复合材料继承了MOFs模板的形貌结构及多孔、轻质等优点，具有结构成分易于调控的特性。一方面，通过调节双金属MOFs模板中金属元素的比例可制备具有不同石墨化程度、孔径分布和比表面积的复合材料；另一方面，磁性金属纳米粒子在MOFs衍生物的碳骨架中呈均匀分布状态，能够有效避免因磁性粒子颗粒较大而带来的趋肤效应；最后，MOFs在微纳尺度较好的形貌结构可裁剪性使其衍生的复合材料具有可调的多维度形貌结构和尺寸，这为开展复合吸波材料的多维度、多尺度设计构筑提供了极其丰富的模板。因而，MOFs及其衍生的磁性金属/多孔碳复合材料是与羰基铁复合构筑核壳结构较为理想的轻质核粒子材料。文献“《ACS Applied Materials&Interfaces》2017,9(11):9964‑9974”公开了以MOFs为核粒子构筑多孔碳‑羰基铁卵黄‑壳结构吸波材料，增强复合材料的多重极化损耗和磁损耗能力，提高复合材料的吸波性能。

[0005] 但是，目前，以MOFs为模板制备核壳结构多孔碳/磁性金属复合吸波材料研究较少。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料及制备方法。本发明制备的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料密度相对较小，制备工艺简便，具有优异的吸波性能，适合大规模批量生产。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

[0007] 本发明实施例提供了一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

[0008] 制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板；

[0009] 将所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液；

[0010] 将盛有所述悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且所述蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接；

[0011] 加热所述蒸发器，保持所述悬浊液处于搅拌状态，同时加热所述油浴锅；

[0012] 将惰性气体通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入所述器皿内进行分解反应，以制备产物A；

[0013] 在惰性气氛下，对所述产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0014] 在本发明的一个实施例中，制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板，包括：

[0015] 将Co盐和Zn盐溶于去离子水中形成溶液A；

[0016] 将二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮溶于与所述溶液A等量的去离子水形成溶液B；

[0017] 将所述溶液A加入所述溶液B，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0018] 在本发明的一个实施例中，将溶液A加入溶液B，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板，包括：

[0019] 将所述溶液A加入所述溶液B，在室温下进行磁力搅拌，之后对磁力搅拌的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0020] 在本发明的一个实施例中，所述Co盐与所述Zn盐的摩尔比为任意比例，所述Co盐和所述Zn盐的摩尔数、去离子水的体积、二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮之间的关系为2～20mmol:20～100mL:8～80mmol:0或2～20mmol:100～250mL:8～80mmol:0.4～0.8g。

[0021] 在本发明的一个实施例中，将所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液，包括：

[0022] 将2～5g所述低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入100～300mL煤油中，之后进行10～30min超声分散以制备悬浊液。

[0023] 在本发明的一个实施例中，将盛有所述悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且所述蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接，包括：

[0024] 将所述悬浊液加入到所述器皿中，且所述器皿置于所述油浴锅中；

[0025] 将20～60mL Fe(CO)5加入到所述蒸发器中，且所述蒸发器通过管路与循环恒温水浴加热装置和所述器皿连接，所述器皿通过冷凝管与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接，所述蒸发器通过进气管与惰性气体瓶连接。

[0026] 在本发明的一个实施例中，加热所述蒸发器，保持所述悬浊液处于搅拌状态，同时加热所述油浴锅，包括：

[0027] 将所述蒸发器加热至25～80℃；

[0028] 所述器皿内的所述悬浊液保持磁力搅拌，并将所述器皿加热至180～250℃。

[0029] 在本发明的一个实施例中，将惰性气体通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入所述器皿内进行分解反应，以制备产物A，包括：

[0030] 将惰性气体以20～100mL/min的流量通入所述蒸发器，以引导Fe(CO)5蒸汽进入所述器皿内使Fe(CO)5分解，反应2～10h后，在惰性气体保护下将所述蒸发器冷却至室温，之后进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备产物A。

[0031] 在本发明的一个实施例中，在惰性气氛下，对所述产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，包括：

[0032] 在氮气或者氩气气氛下，以0.5～5℃/min对所述产物A在500～900℃的煅烧温度煅烧处理1～6h，以得到低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0033] 本发明的另一个实施例提供的一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，所述低维结构Co/C/Fe复合吸波材料由上述任一项实施例所述的制备方法制备形成，所述低维结构Co/C/Fe复合吸波材料由钴纳米颗粒镶嵌的低维结构无定形多孔碳骨架以及包覆在其表面的羰基铁纳米颗粒组成。

[0034] 与现有技术相比，本发明的有益效果：

[0035] 本发明利用MOFs在微纳尺度较好的形貌结构可裁剪性构筑低维核粒子，在MOFs衍生的低维结构多孔碳材料表面包覆磁性金属层构成的核壳结构，增强了复合材料的多重极化损耗和磁损耗能力，促进复合材料的电磁波吸收性能的提升。

[0036] 本发明制备得到低维核壳结构Co/C/Fe吸收材料密度相对较小，制备工艺简便，具有优异的吸波性能，适合大规模批量生产。

[0037] 通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

[0038] 图1为本发明实施例提供的一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法流程图；

[0039] 图2为实施例二、三制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的X射线衍射(XRD)图谱；

[0040] 图3为实施例二、三制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的扫描电镜(SEM)照片；

[0041] 图4为实施例二、三制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的透射电镜(TEM)照片；

[0042] 图5为实施例二、三制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的磁滞回线；

[0043] 图6为实施例二制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料在不同厚度下的电磁波反射率曲线图；

[0044] 图7为实施例三制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料在不同厚度下的电磁波反射率曲线图；

[0045] 图8为实施例四制备得到的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料在不同厚度下的电磁波反射率曲线图。

具体实施方式

[0046] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0047] 实施例一

[0048] 请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法流程图。本发明提供一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

[0049] 步骤1、制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0050] 在本实施例中，步骤1可以包括步骤1.1‑步骤1.3，其中：

[0051] 步骤1.1、将Co盐和Zn盐溶于去离子水中形成溶液A。

[0052] 具体地，将2～20mmol的Co盐和Zn盐溶于20～250mL去离子水中形成溶液A，其中，Co盐和Zn盐的总量为2～20mmol。

[0053] 例如，将10mmol的Co盐和Zn盐溶于20～250mL去离子水中形成溶液A，其中，Co盐和Zn盐的总量为10mmol。

[0054] 进一步地，Co盐和Zn盐的摩尔比为任意比例。

[0055] 其中，Co盐为Co(NO3)2·6H2O或CoCl2·6H2O，Zn盐为Zn(NO3)2·6H2O或ZnCl2·6H2O。

[0056] 步骤1.2、将二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮溶于与溶液A等量的去离子水形成溶液B。

[0057] 具体地，将8～80mmol二甲基咪唑、0.4～0.8聚乙烯吡咯烷酮(K90)溶于与溶液A等量的去离子水中形成溶液B。

[0058] 步骤1.3、将溶液A加入溶液B，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0059] 具体地，将溶液A加入到溶液B中，在室温(25℃)下进行磁力搅拌，之后对磁力搅拌的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0060] 也就是说，首先将溶液A快速加入溶液B，在室温(25℃)条件下磁力搅拌2～15h，在反应结束后，停止搅拌，然后利用真空抽滤的方法将反应产物滤出，加入纯溶剂(如乙醇)进行清洗，然后再利用真空抽滤的方法将反应产物滤出，再加入纯溶剂(如乙醇)进行清洗，如此反复几次，例如3‑5次，再放入干燥箱中进行干燥，以制备低维结构Co/Zn双金属MOFs模板。

[0061] 进一步地，磁力搅拌的时间2～15h。

[0062] 进一步地，Co盐与所述Zn盐的摩尔比为任意比例，所述Co盐和所述Zn盐的摩尔数、去离子水的体积、二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮之间的关系为2～20mmol:20～100mL:8～80mmol:0或2～20mmol:100～250mL:8～80mmol:0.4～0.8g。

[0063] 步骤2、将低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入煤油中以制备悬浊液。

[0064] 具体地，将2～5g低维结构Co/Zn双金属MOFs模板加入100～300mL煤油中，之后进行10～30min超声分散以制备悬浊液。

[0065] 步骤3、将盛有悬浊液的器皿置于油浴锅中，将Fe(CO)5加入到蒸发器中，且蒸发器与盛有悬浊液的器皿通过管路连接。

[0066] 在本实施例中，步骤3可以包括步骤3.1‑步骤3.2，其中：

[0067] 步骤3.1、将步骤2所制备的悬浊液加入到器皿中，且器皿置于油浴锅中。

[0068] 优选地，器皿为烧瓶，烧瓶例如为250mL烧瓶。

[0069] 步骤3.2、将20～60mL Fe(CO)5加入到蒸发器中，且蒸发器通过管路与循环恒温水浴加热装置和器皿连接，器皿通过冷凝管与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接，蒸发器通过进气管与惰性气体瓶连接。

[0070] 其中，在Fe(CO)5蒸气随惰性气体进入到器皿中进行分解反应后，然后气体通过冷凝管进入到装有高锰酸钾溶液的洗气瓶，以防止有毒的气体排入空气中。

[0071] 恒温水浴加热装置用于为蒸发器进行加热，优选地，恒温水浴加热装置的型号为HH‑501。

[0072] 优选地，蒸发器为100mL双层夹套反应器。

[0073] 步骤4、加热蒸发器，保持悬浊液处于搅拌状态，同时加热油浴锅。

[0074] 在本实施例中，步骤4可以包括步骤4.1‑步骤4.2，其中：

[0075] 步骤4.1、将蒸发器加热至25～80℃。

[0076] 具体地，通过循环恒温水浴将蒸发器加热至25～80℃。

[0077] 步骤4.2、器皿内的悬浊液保持磁力搅拌，并将器皿加热至180～250℃。

[0078] 具体地，利用磁力搅拌装置对油浴锅内的器皿进行磁力搅拌，并在磁力搅拌作用于下，利用油浴锅将器皿加热至180～250℃。

[0079] 另外，在进行加热之前，需要检查蒸发器和器皿的气密性，并通入惰性气体排除蒸发器和器皿内部的空气。

[0080] 步骤5、将惰性气体通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入器皿内进行分解反应，以制备产物A。

[0081] 具体地，将惰性气体以20～100mL/min的流量通入蒸发器，以引导Fe(CO)5蒸汽进入器皿内使Fe(CO)5分解，反应2～10h后，在惰性气体保护下将蒸发器冷却至室温，之后进行抽滤、洗涤、干燥处理，以制备产物A。

[0082] 也就是说，将蒸发器和油浴锅加热到指定温度后，再将惰性气体以20～100mL/min的流量通入蒸发器，以引导Fe(CO)5蒸汽进入器皿内使Fe(CO)5分解，反应2～10h后，在惰性气体保护下冷却至室温，在反应结束后，停止搅拌，然后利用真空抽滤的方法将反应产物滤出，加入纯溶剂(如乙醇)进行清洗，然后再利用真空抽滤的方法将反应产物滤出，再加入纯溶剂(如乙醇)进行清洗，如此反复几次，例如3‑5次，再放入干燥箱中进行干燥，以制备产物A。

[0083] 步骤6、在惰性气氛下，对产物A进行煅烧处理，以制备低维结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0084] 具体地，在氮气或者氩气气氛下，以0.5～5℃/min对产物A在500～900℃的煅烧温度煅烧处理1～6h，以得到低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，其中，升温速度为0.5～5℃/min。

[0085] 本发明首先制备具有不同组分和拓扑结构的低维MOFs核粒子，然后通过热分解Fe(CO)5在其表面沉积磁性羰基铁粒子，经高温热处理后制得低维核壳结构Co/C/Fe复合材料。Fe(CO)5热分解沉积工艺中载气流量、热分解温度、沉积时间等是影响羰基铁粒子在低维MOFs核粒子表面的稳定沉积的关键因素。

[0086] 本发明的Co/C/Fe复合吸波材料由钴纳米颗粒镶嵌的低维结构无定形多孔碳骨架以及包覆在其表面的羰基铁纳米颗粒组成，磁性包覆层构成的核壳结构增强了复合材料的多重极化损耗和磁损耗能力，促进了复合材料的电磁波吸收性能的提升。

[0087] 本发明制备得到低维核壳结构Co/C/Fe吸收材料密度相对较小，制备工艺简便，具有优异的吸波性能，适合大规模批量生产。

[0088] 需要说明的是，本发明的制备方法的步骤顺序并不是唯一实现Co/C/Fe复合吸波材料的顺序，其仅是为了便于说明本实施例的制备方法。

[0089] 实施例二

[0090] 本实施例在实施例一的基础上提供一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，该制备方法包括：

[0091] 步骤1、低维结构Co/Zn双金属MOFs模板制备。

[0092] 具体地，将8mmol Co(NO3)2·6H2O和2mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于50mL去离子水中形成溶液A，将40mmol二甲基咪唑溶于与溶液A等量的去离子水形成溶液B，将溶液A快速加入溶液B，在室温(25℃)条件下磁力搅拌12h，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0093] 步骤2、将2.6g步骤1得到的产物加入200mL煤油中超声分散30min以制备悬浊液，然后将该悬浊液与40mL Fe(CO)5分别加入到250mL烧瓶和100mL蒸发器中；蒸发器通过管路与恒温水浴加热装置和烧瓶连接，烧瓶置于油浴锅中，烧瓶与冷凝管连接、蒸发器与进气管连接，冷凝管排气口与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接。

[0094] 步骤3、检查装置(蒸发器和烧瓶)气密性，通入惰性气体排除装置内部空气，将蒸发器加热至60℃，油浴锅内烧瓶保持磁力搅拌并加热至200℃；将惰性气体以60mL/min的流量通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入烧瓶内分解，反应6h后，在惰性气体保护下冷却至室温，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0095] 步骤4、对步骤3得到的产物在在氮气气氛下煅烧处理，煅烧温度为700℃，升温速度为1℃/min，保温3h，得到片状结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0096] 实施例三

[0097] 本实施例在实施例一的基础上提供另一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，该制备方法包括：

[0098] 步骤1、低维结构Co/Zn双金属MOFs模板制备。

[0099] 具体地，将8mmol Co(NO3)2·6H2O和2mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于200mL去离子水中形成溶液A，将40mmol二甲基咪唑溶于和0.75g聚乙烯吡咯烷酮(K90)与溶液A等量的去离子水形成溶液B，将溶液A快速加入溶液B，在室温(25℃)条件下磁力搅拌12h，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0100] 步骤2、将2.6g步骤1得到的产物加入200mL煤油中超声分散30min以制备悬浊液，然后将该悬浊液与40mL Fe(CO)5分别加入到250mL烧瓶和100mL蒸发器中；蒸发器通过管路与恒温水浴加热装置和烧瓶连接，烧瓶置于油浴锅中，烧瓶与冷凝管连接、蒸发器与进气管连接，冷凝管排气口与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接。

[0101] 步骤3、检查装置(蒸发器和烧瓶)气密性，通入惰性气体排除装置内部空气，将蒸发器加热至60℃，油浴锅内烧瓶保持磁力搅拌并加热至200℃；将惰性气体以60mL/min的流量通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入烧瓶内分解，反应6h后，在惰性气体保护下冷却至室温，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0102] 步骤4、对步骤3得到的产物在在氮气气氛下煅烧处理，煅烧温度为700℃，升温速度为1℃/min，保温3h，得到片状结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0103] 实施例四

[0104] 本实施例在实施例一的基础上提供又一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的制备方法，该制备方法包括：

[0105] 步骤1、低维结构Co/Zn双金属MOFs模板制备。

[0106] 具体地，将8mmol Co(NO3)2·6H2O和2mmol Zn(NO3)2·6H2O溶于50mL去离子水中形成溶液A，将40mmol二甲基咪唑溶于与溶液A等量的去离子水形成溶液B，将溶液A快速加入溶液B，在室温(25℃)条件下磁力搅拌12h，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0107] 步骤2、将2.6g步骤1得到的产物加入200mL煤油中超声分散30min以制备悬浊液，然后将该悬浊液与40mL Fe(CO)5分别加入到250mL烧瓶和100mL蒸发器中；蒸发器通过管路与恒温水浴加热装置和烧瓶连接，烧瓶置于油浴锅中，烧瓶与冷凝管连接、蒸发器与进气管连接，冷凝管排气口与装有高锰酸钾溶液的洗气瓶连接。

[0108] 步骤3、检查装置(蒸发器和烧瓶)气密性，通入惰性气体排除装置内部空气，将蒸发器加热至60℃，油浴锅内烧瓶保持磁力搅拌并加热至200℃；将惰性气体以60mL/min的流量通入蒸发器，引导Fe(CO)5蒸汽进入烧瓶内分解，反应4h后，在惰性气体保护下冷却至室温，将生成的产物进行抽滤、洗涤、干燥处理。

[0109] 步骤4、对步骤3得到的产物在在氮气气氛下煅烧处理，煅烧温度为800℃，升温速度为1℃/min，保温3h，得到片状结构Co/C/Fe复合吸波材料。

[0110] 本发明对实施例二、三、四获得的最终产物进行XRD、SEM、静磁性能和电磁参数测试。

[0111] 测试结果：图2中XRD图谱结果显示，实施例二和三制备的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的成分主要为金属Co、Fe、非晶态的碳和少量石墨化碳。图3为SEM形貌照片，可以出生羰基铁粒子均匀包覆在低维结构MOFs衍射的Co/C表面。图4所示的TEM照片进一步证实了复合材料的低维结构以及羰基铁的均匀包覆。图5为常温下实施例二和三制备的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的磁滞回线，复合材料具有典型的铁磁性，饱和磁化强度分别为122.1emu/g和182.7emu/g，表明产物具有良好磁性能。图6、7、8分别为实施例二、三、四制备的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料的理论微波反射损耗曲线。实施例二制备的复合材料最小反射率达到‑66.30dB(15.34GHz，1.51mm)，有效带宽(反射率小于‑10dB的频带宽)在
1.54mm时达到5.10GHz；实施例三制备的复合材料最小反射率为‑53.89dB(14.92GHz，
1.71mm)，在厚度为1.83mm时最大有效带宽达到5.52GHz；实施例四制备的复合材料最小反射率为‑51.31dB(9.48GHz，2.4mm)。可以看出，该以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料具有优异的微波吸收性能。

[0112] 实施例五

[0113] 本发明在上述实施例的基础上还提供一种以MOFs为模板制得的低维结构Co/C/Fe复合吸波材料，该低维结构Co/C/Fe复合吸波材料可以通过上述任意一个实施例提供的制备方法进行制备，该低维结构Co/C/Fe复合吸波材料由钴纳米颗粒镶嵌的低维结构无定形多孔碳骨架以及包覆在其表面的羰基铁纳米颗粒组成。

[0114] 进一步地，低维结构可为一维棒状或二维片状，钴纳米颗粒的粒径为1～50nm，羰基铁纳米颗粒的粒径为1～300nm，钴纳米颗粒镶嵌的低维结构无定形多孔碳骨架中，羰基铁纳米颗粒包覆在其表面。

[0115] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特数据点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特数据点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

[0116] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。