本申请涉及电磁波吸收材料，特别涉及一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料。
背景技术：
1、电磁辐射和干扰已经严重影响了信息安全、设备性能和人体健康。近年来，电磁波吸收材料引起了研究人员的极大关注，并取得一定的研究成果，比如：碳材料、石墨烯、碳纳米管(cnt)、磁性材料、陶瓷材料和mxene等。对于纯介电损耗微波吸收材料，磁性材料由于从铁磁性到顺磁性的转变和高密度，在高温下通常表现出较差的电磁损耗能力。因此，更多的研究集中在探索新型介电损耗材料和研究潜在机制上。然而，如何促进磁性和介电性能之间的协同效应，提高衰减性能和克服阻抗匹配的限制，进而获得优异的微波吸收性能，成为碳基材料在电磁波吸收领域所需解决的课题。
2、大量研究发现，生物质衍生碳材料本身具有天然的中空微米管状结构，使得其具备电导性高和化学稳定性强的特性，包括轻质、低成本、可持续性等优势，是满足强电导损耗和极化损耗、具有特殊结构和良好的阻抗匹配特性需求的有效途径，已成为高性能微波吸收剂的理想候选者。然而，当前的中空分级结构电磁波吸收材料仍然面临着阻抗失配、吸收带宽窄、填充量大等不足，很难满足对吸波材料宽带宽、强吸收、轻质、薄厚度的需求。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，以解决当前中空分级结构电磁波吸收材料存在阻抗失配、吸收带宽窄、填充量大等不足，很难满足对吸波材料宽带宽、强吸收、轻质、薄厚度等需求的技术问题。
2、本申请公开了一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料的制备步骤如下：
3、步骤1、将生物质蒲棒用水和乙醇洗涤后放入烘箱干燥，得到清洗后的生物质蒲棒；
4、步骤2、将清洗后的生物质蒲棒和氯化钴加入到乙醇溶液中，得到吸附有co2+的生物质蒲棒；
5、步骤3、利用化学气相沉积法，以三聚氰胺为碳源，与吸附有co2+的生物质蒲棒一并在氮气气氛下高温煅烧，在生物质衍生的碳微米管上催化生长碳纳米管，最终获得具有分级结构的生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料。
6、优选的，步骤1的具体步骤为：将生物质蒲棒用水和乙醇洗涤若干次，并将洗涤后的蒲棒放入60℃烘箱中持续干燥24h，得到清洗后的生物质蒲棒。
7、优选的，步骤2的具体步骤为：清洗后的生物质蒲棒与氯化钴加入到乙醇溶液中，超声后，加热搅拌；搅拌结束后，将混合物静置后取出，并在通风橱中风干处理，得到吸附有co2+的生物质蒲棒。
8、优选的，步骤3的具体步骤为：将盛放三聚氰胺试剂和盛放吸附有co2+的生物质蒲棒的器皿一并放入水平管式炉中，在n2气氛下煅烧2h，自然冷却后得到具有分级结构的生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料。
9、优选的，步骤2中，生物质蒲棒与氯化钴的质量比为2:1或2:3，乙醇溶液的体积为20ml，超声时间为5min，加热搅拌的温度为60℃，时间为30min，静置时间为1h，风干时间为24h。
10、优选的，步骤3中煅烧时，以5℃/分钟的加热速率升温至800℃。
11、优选的，将盛放三聚氰胺试剂和盛放吸附有co2+的生物质蒲棒的器皿一并放入水平管式炉中时，保持气流的方向与三聚氰胺和吸附有co2+的生物质蒲棒的前后放置方向一致。
12、因此，本申请采用上述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，具有以下有益效果：
13、1、选用生物质蒲棒作为生物质碳材料的前驱物；将生物质蒲棒与氯化钴混合在乙醇溶液中，得到吸附有co2+的生物质蒲棒；利用化学气相沉积法，以三聚氰胺为碳源，与吸附有co2+的生物质蒲棒一并在氮气气氛下高温煅烧，在生物质衍生的碳微米管上催化生长碳纳米管，最终获得具有分级结构的碳纳米管@碳微米管的复合材料。具体的，本发明的碳基电磁波吸收材料通过简易的一步化学气相沉积策略制得。其中三聚氰胺在高温条件下分解，为生长的碳纳米管提供碳源，在经过过渡金属钴离子的催化作用下，碳纳米管阵列在一维碳微米管表面生长，从而得到具有分级结构的碳纳米管@碳微米管的复合材料。
14、2、本发明有效地解决了纯碳材料损耗能力弱且单一的问题，增强了材料的磁损耗以及极化损耗，同时有效改善了吸波材料的介电损耗、阻抗匹配特性和衰减特性。
15、3、本发明相较于传统的电磁波吸收材料，在较薄厚度和低填料负载量情况下具有宽有效吸收带宽，强吸收强度的特点，表现出优异的微波吸收性能；
16、4、本发明选用生物质蒲棒作为原料，制备方法工艺简单，不仅材料成本低，也能够变废为宝，提升了资源利用率，可以用于规模化工业生产。本发明为实现轻质磁性碳基复合吸收剂的高效微波吸收提供了新策略。
1.一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料的制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，步骤1的具体步骤为：将生物质蒲棒用水和乙醇洗涤若干次，并将洗涤后的蒲棒放入60℃烘箱中持续干燥24h，得到清洗后的生物质蒲棒。
3.根据权利要求1所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，步骤2的具体步骤为：清洗后的生物质蒲棒与氯化钴加入到乙醇溶液中，超声后，加热搅拌；搅拌结束后，将混合物静置后取出，并在通风橱中风干处理，得到吸附有co2+的生物质蒲棒。
4.根据权利要求3所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，步骤3的具体步骤为：将盛放三聚氰胺试剂和盛放吸附有co2+的生物质蒲棒的器皿一并放入水平管式炉中，在n2气氛下煅烧2h，自然冷却后得到具有分级结构的生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料。
5.根据权利要求3所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，步骤2中，生物质蒲棒与氯化钴的质量比为2:1或2:3，乙醇溶液的体积为20ml，超声时间为5min，加热搅拌的温度为60℃，时间为30min，静置时间为1h，风干时间为24h。
6.根据权利要求1所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，步骤3中煅烧时，以5℃/分钟的加热速率升温至800℃。
7.根据权利要求1所述的一种生物质衍生碳基磁性管状复合电磁波吸收材料，其特征在于，将盛放三聚氰胺试剂和盛放吸附有co2+的生物质蒲棒的器皿一并放入水平管式炉中时，保持气流的方向与三聚氰胺和吸附有co2+的生物质蒲棒的前后放置方向一致。
