本發(fā)明屬于太赫茲波吸收領(lǐng)域，具體涉及一種金屬相二硒化鉬生長(zhǎng)在三氧化鎢納米片上的復(fù)合材料充當(dāng)填充物，聚乙烯醇為基底的聚合物薄膜及其在太赫茲波吸收中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、太赫茲波頻率位于紅外和微波之間的一段“真空地帶”，由于其具備高帶寬、高穿透性、低能量性、相干性、指紋光譜性等綜合優(yōu)點(diǎn)，使其在生命科學(xué)、材料科學(xué)、天文學(xué)、大氣與環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊、國(guó)家安全等多個(gè)重要領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。但隨著高頻率無(wú)線電技術(shù)的飛速發(fā)展和電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用給人類(lèi)生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，衍生的電磁污染問(wèn)題嚴(yán)重威脅著人類(lèi)健康同時(shí)也會(huì)損害精密電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。此外，在軍事方面，由于雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，新一代高速飛機(jī)面臨著嚴(yán)峻的雷達(dá)制導(dǎo)攻擊威脅，嚴(yán)重影響了未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的高效突防和生存能力，所以快速發(fā)展的太赫茲技術(shù)需要高性能的太赫茲吸收體來(lái)抑制電磁干擾以及實(shí)現(xiàn)太赫茲隱身。太赫茲波吸收材料可通過(guò)各種衰減機(jī)制將太赫茲波在材料內(nèi)部以熱量的形式進(jìn)行耗散，這些材料需要滿足密度小、超薄和強(qiáng)吸收等性能，以匹配軍事上以及電子產(chǎn)品的微量化和超薄涂層技術(shù)。

2、金屬相的二硒化鉬(1t-mose2)薄片類(lèi)似于石墨烯片，相比于半導(dǎo)體相的二硒化鉬(2h-mose2)具有更好的本征活性和導(dǎo)電性等特點(diǎn)，其直徑大約在50nm左右，而太赫茲波波長(zhǎng)相差較遠(yuǎn)，在尺寸上的差異較大無(wú)法通過(guò)共振吸收的方式進(jìn)行電磁波的損耗和衰減。wo3具有獨(dú)特的八面體晶體結(jié)構(gòu)，在較小的外部刺激下容易發(fā)生晶格畸變，這種變形可以引起wo3的晶體結(jié)構(gòu)和局部電子的變化，從而改善其電化學(xué)性能和導(dǎo)電性,并且其富含的氧空位可以調(diào)制其介電損耗能力，使其在電磁波吸收方面具有優(yōu)秀的前景。聚乙烯醇(pva)是一種具有良好的光學(xué)性能和可溶性的高分子材料，具有良好的柔韌性和可拉伸性以及成膜性，是制備聚合物薄膜的優(yōu)良選擇。

3、太赫茲波是由快速變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成，決定吸收材料的太赫茲波耗散性能的關(guān)鍵因素是材料本身的介電損耗或磁損耗能力所決定的，在太赫茲波段磁損耗能力較低，更為突出的是介電損耗現(xiàn)象，其損耗過(guò)程的多樣性和復(fù)雜性為尋求強(qiáng)吸收提供了機(jī)會(huì)。單一組分材料的吸收體由于其吸收機(jī)制單一、導(dǎo)電性較低等原因，使其電磁參數(shù)難以控制，導(dǎo)致并不能得到優(yōu)異的太赫茲吸收能力。為了滿足理想太赫茲波吸收的需求，通常采取構(gòu)建導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)、組分優(yōu)化、構(gòu)建異質(zhì)界面等策略來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電磁參數(shù)、阻抗匹配可控以及不同部件之間顯著的協(xié)同效應(yīng)。

4、近年來(lái)，對(duì)于太赫茲人工超材料的研究發(fā)展十分迅速，超材料的本質(zhì)是由幾種窄帶吸收的材料以及金屬材料通過(guò)不同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及組裝方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的吸收，雖然可以實(shí)現(xiàn)可控地對(duì)特定頻率電磁波吸收的能力，但大多數(shù)超材料很難實(shí)現(xiàn)寬帶的吸收性能，并且其存在設(shè)計(jì)復(fù)雜，器件制備成本高昂等問(wèn)題；另一方面就是對(duì)材料的本征電磁波吸收的研究，例如mxene、碳納米管或石墨烯等材料，這些都具有十分優(yōu)良的導(dǎo)電性使其在很寬的波段都可以有優(yōu)良的導(dǎo)電損耗，但這些材料會(huì)因阻抗匹配失調(diào)等原因引起較強(qiáng)的表面反射，很大程度上降低了太赫茲的吸收性能。并且隨著微電子器件的發(fā)展，對(duì)于屏蔽材料的要求也日益嚴(yán)格，超薄、輕質(zhì)、強(qiáng)吸收的薄膜材料的需求也迫在眉睫。所以制備超薄、高吸收低反射的太赫茲屏蔽薄膜材料的應(yīng)用前景十分廣闊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜、制備方法及其在太赫茲波吸收中的應(yīng)用，以解決現(xiàn)有的太赫茲波吸收材料難以提供高效的極化弛豫損耗，吸波性能有限的問(wèn)題。

2、實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

3、第一方面，一種含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜以含有1t-mose2的二硒化鉬附著在wo3納米片上形成具有獨(dú)特異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料為填充物，聚乙烯醇(pva)為基體，其中，1t-mose2與wo3(001)晶面相結(jié)合。

4、較佳的，所述含有1t-mose2的二硒化鉬為納米片結(jié)構(gòu)，其直徑尺寸為30-50nm。

5、較佳的，所述wo3納米片為薄層納米片，平面直徑尺寸為1-3μm。

6、較佳的，以含有1t-mose2的二硒化鉬附著在wo3納米片上形成具有獨(dú)特異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，其中，該復(fù)合材料中1t-mose2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-50％，優(yōu)選40％，wo3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％。

7、第二方面，本發(fā)明提供了一種第一方面所述的含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備方法，步驟如下：

8、步驟1：將二水鉬酸鈉和硒粉溶解在去離子水中機(jī)械攪拌1h，超聲至溶液均勻分散，記為溶液a；

9、步驟2：將與二水鉬酸鈉摩爾比為2～4的硼氫化鈉加入溶液a中，攪拌均勻后，將溶液轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜，在200℃下反應(yīng)16h，清洗后真空干燥，得到含有1t-mose2的二硒化鉬納米片；

10、步驟3：將二水鎢酸鈉和氯化鈉溶于去離子水中，調(diào)節(jié)溶液ph值，加入步驟2所述的含有1t-mose2的二硒化鉬納米片，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜中，在180℃下反應(yīng)24h；

11、步驟4：反應(yīng)結(jié)束后清洗、真空干燥，獲得含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的復(fù)合材料；

12、步驟5：將步驟4的復(fù)合材料置于聚乙烯醇(pva)溶液中，攪拌均勻，所得混合溶液再滴涂澆筑在平滑的硅片上，真空環(huán)境下35℃干燥成膜。

13、較佳的，步驟3中，滴加hcl調(diào)節(jié)溶液ph值為2。

14、較佳的，步驟5中，pva溶液的濃度為10wt％，這樣的成膜性較為良好。

15、較佳的，步驟5中，步驟4的復(fù)合材料占混合溶液總質(zhì)量的20％。

16、第三方面，本發(fā)明提供了一種第一方面所述的含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜在太赫茲波吸收中的應(yīng)用。

17、較佳的，該復(fù)合薄膜在0.2-1.8thz內(nèi)具有有效的屏蔽效能(屏蔽效能≥10db)。

18、較佳的，該復(fù)合薄膜在0.2-1.8thz內(nèi)的平均太赫茲屏蔽效能不小于43db。

19、第四方面，本發(fā)明提供了一種太赫茲吸收材料，其由第一方面所述的含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜形成。

20、第五方面，本發(fā)明提供了一種太赫茲吸收器，其包括第一方面所述的含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜。

21、第六方面，本發(fā)明還提供了一種隱身涂層，其由在基底上涂覆第一方面所述的含有1t-mose2的二硒化鉬包覆wo3納米片的聚乙烯醇復(fù)合薄膜形成。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明涉及一種含有1t-mose2的二硒化鉬包覆三氧化鎢納米片復(fù)合材料為填充物，聚乙烯醇為基體的聚合物薄膜及其在太赫茲屏蔽的應(yīng)用，1t-mose2納米片相較于2h-mose2納米片的優(yōu)點(diǎn)在于擁有更強(qiáng)的導(dǎo)電性，從2h相到1t相的轉(zhuǎn)變可以顯著提高mose2的電子轉(zhuǎn)移能力，由于1t-mose2的費(fèi)米能級(jí)與三氧化鎢的能級(jí)匹配，在周期性太赫茲波的輻射下，1t-mose2的電子將向三氧化鎢納米片注入與釋放，這種微小的外部刺激會(huì)使w原子周?chē)碾娮釉瓢l(fā)生改變，電子的注入/釋放使得電子云在w(ⅵ)與w(ⅵ-)之間變化，以增強(qiáng)材料的介電損耗能力，從而改善極化弛豫的形式促進(jìn)太赫茲波吸收。結(jié)果顯示，當(dāng)復(fù)合薄膜樣品厚度為500μm時(shí)，最佳比例的材料在0.2-1.8thz整個(gè)測(cè)試范圍內(nèi)都表現(xiàn)出了有效的屏蔽效能(屏蔽效能≥10db)，在1.62thz處屏蔽效能可達(dá)到71.48db，平均太赫茲屏蔽效能達(dá)到43.03db。并且大部分屏蔽效能來(lái)自于材料的吸收，總屏蔽效能中反射屏蔽效能占極小的比例。該材料具有輕質(zhì)、超薄和強(qiáng)吸收等優(yōu)點(diǎn)，在微電子器件太赫茲信號(hào)屏蔽、隱身涂層等領(lǐng)域具有重要價(jià)值。