一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法-凯发k8娱乐

本发明涉及吸波材料制备，特别涉及一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法。

背景技术：

1、

2、设备等物体表面涂覆吸波材料是降低电磁干扰的有效手段，如碳材料、氧化锌、磁性四氧化三铁、多晶铁纤维等材料均可以用于微波吸附材料降低电磁干扰。赤泥碱性较强，探究赤泥的资源化综合利用减少其环境污染迫在眉睫。赤泥富含氧化铁组分，在加入煤矸石、碳粉等含碳还原剂后可以制备陶瓷复合微波吸附材料，因其氧化铁组分被碳材料还原为零价铁和四氧化三铁，起到磁损耗的作用，结合活化处理的碳材料引起的界面增加导致的界面损耗，使所得材料具有良好的吸波性能（cn113860905a）。

3、餐饮废油是来自餐饮行业的废弃油脂，由于在烹饪过程中引入许多未知和有害的化合物，重新回收作为餐饮用油会对人类健康带来风险，直接排放和填埋也会造成严重环境污染。目前餐饮废油主要用于提炼生物柴油、饲料添加剂或者化工原料。然而，由于种种原因，生物柴油替代石化燃油的大规模应用目前还不尽人意，拓展餐饮废油的新用途对消除餐饮废油污染具有重要的意义。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，将赤泥、餐饮废油通过多阶段升温处理，一步实现碳化-碳热还原，将其经济、绿色转化为高效微波吸收剂，以赤泥和餐饮废油为原料绿色经济制备出微波吸收材料。本发明实现了赤泥、餐饮废油等废弃物的资源化利用，减少了环境污染。

2、技术方案：本发明提供了一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，包括以下步骤：

3、s1：将赤泥碾磨后，用磁铁对其进行吸附，得磁回收赤泥；

4、s2：将所述磁回收赤泥、碱和餐饮废油混合，搅拌均匀，得混合物；

5、s3：将所述混合物置于密闭的马弗炉中，第一次升温至250℃，热处理1~2h；第二次升温至750~850℃，热处理1~2h；冷却至室温，将所得煅烧还原产物用热水洗涤，烘干，得零价铁@c复合吸波材料。

6、进一步地，s2中，所述磁回收赤泥、碱和餐饮废油的质量比为1∶0.2~0.44∶0.6~2。

7、进一步地，所述碱为naoh、koh、na2co3或nahco3中的一种。

8、进一步地，s3中，所述第一次升温的具体条件为：按照10℃/min的升温速度升温至250℃。

9、进一步地，s3中，所得煅烧还原产物与热水的固液比为1∶3。

10、优选地，s3中，所述热水的温度为80~100℃。

11、优选地，s2中，所述搅拌的时间为30~40min。

12、有益效果：

13、本发明的合成原理如下：利用磁选可获得赤铁矿含量高的赤泥以提高产品铁含量；第一段保温阶段，马弗炉密封空间提供缺氧环境，餐饮废油为碳源碳化，在赤泥表面和孔隙内形成活性炭；第二段保温阶段，活性炭与微量o2形成co，其和碳均可以与赤泥中fe2o3发生碳热还原反应，fe2o3被还原为零价铁和微量的fe3o4，碱与赤泥中硅组分反应可生成可溶性组分，水洗去除后在零价铁内部形成孔道；同时碱也会在活性炭内部刻蚀形成微孔，因此得到多孔的磁性零价铁@c复合吸波材料。本发明以赤泥和餐饮废油制备吸波材料，减少了上述原料对环境的污染。

14、本发明制备方法优点在于：廉价废弃物赤泥为磁性材料来源，通过磁选提高赤泥中铁含量，进而提高产品的微波磁损耗材料；餐饮废油为碳源及还原剂，通过碳化在赤泥表面负载炭材料，生成的碳在高温下将赤泥fe2o3组分还原为零价铁和fe3o4并将其包覆。零价铁和fe3o4可起到磁损耗作用，而其表面碳材料起到界面损耗，两种不同损耗机制协同降低微波的入射效率，内部的多孔结构亦可增加电磁波在内部的反射和衰减，使其具有良好的微波吸附性能。

15、本发明与现有技术相比，具有以下优势：

16、通过磁性提高赤泥中铁含量，提高了产品中磁耗损介质的含量。

17、磁回收赤泥为载体、餐饮废油为碳源及还原剂，通过两步升温，废油形成的碳材料在高温下将赤泥fe2o3组分还原为零价铁和fe3o4，零价铁和fe3o4及其表面碳协同损耗微波，过程绿色、环保，碳包覆赤泥使材料形成壳核型结构，协同内部多孔结构，构筑多重电磁波损耗机制，有效提高材料吸波性能。

18、本发明与现有微波吸附剂相比，使用餐饮废油和固废赤泥为原料，操作过程简单，成本较低，易于大规模推广。

技术特征：

1.一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：s2中，所述磁回收赤泥、碱和餐饮废油的质量比为1∶0.2~0.44∶0.6~2。

3.根据权利要求2所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：所述碱为naoh、koh、na2co3或nahco3中的一种。

4.根据权利要求1所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：s3中，所述第一次升温的具体条件为：按照10℃/min的升温速度升温至250℃。

5.根据权利要求1所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：s3中，所得煅烧还原产物与热水的固液比为1∶3。

6.根据权利要求5所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：s3中，所述热水的温度为80~100℃。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，其特征在于：s2中，所述搅拌的时间为30~40min。

技术总结
本发明涉及吸波材料制备技术领域，公开了一种以赤泥和餐饮废油为原料制备复合吸波材料的方法，包括以下步骤：s1：将赤泥碾磨后，用磁铁对其进行吸附，得磁回收赤泥；s2：将所述磁回收赤泥、碱和餐饮废油混合，搅拌均匀，得混合物；s3：将所述混合物置于马弗炉中，第一次升温至250℃，热处理1~2h；第二次升温至750~850℃，热处理1~2h；冷却至室温，将所得煅烧还原产物用热水洗涤，烘干，得零价铁@c复合吸波材料。本发明将赤泥、餐饮废油通过多阶段升温处理，一步实现碳化‑碳热还原，将其转化为高效微波吸收剂，实现了赤泥、餐饮废油等废弃物的资源化利用，减少了环境污染。

技术研发人员：祁欢,翟雪超,高和璇,吉盈年,蒋金龙,闵丹丹,吴妹,孙晓静,谷亚昕,毕玲玲
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17