[发明专利]一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将石墨粉末加入浓硫酸、硝酸钠和高锰酸钾的混合液中进行氧化，再加入水进行水解，最后加入H₂O₂还原剩余的高锰酸钾和MnO₂，得到氧化石墨（GO）；然后过滤，水洗、离心、喷雾干燥得到固体粉末状的GO；

（2）将步骤（1）所得固体粉末状的GO分散在水中并进行超声处理，得到氧化石墨烯（GrO）水溶液；

（3）往步骤（2）所得的氧化石墨烯（GrO）水溶液中加入Cr(NO₃)₃·9H₂O、对苯二甲酸（H₂BDC）和氢氟酸（HF），并在210-230℃下反应67-77h，得到复合材料 GrOMIL-53；

（4）将步骤（3）中得到的复合材料GrOMIL-53先后使用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）冲洗和浸泡后，烘干，活化，得到纯化的吸附材料GrOMIL-53，即金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨粉末的粒径为20－60 μm；步骤（1）是将石墨粉末加入到硝酸钠和浓硫酸的混合液中，在冰浴下进行充分搅拌，同时加入高锰酸钾，然后撤去冰浴，继续搅拌12-48小时后加入60~80℃的去离子水进行水解，再加入H₂O₂，最后过滤，水洗、离心、喷雾干燥得到固体粉末状的GO；其中石墨粉：硝酸钠：浓硫酸：高锰酸钾：水：H₂O₂的比例为0.5~2g：1 g：50 mL：4~6 g：280 mL：20 mL。

3.根据权利要求1所述的金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述超声处理时间为60－180 min，所述氧化石墨烯（GrO）水溶液浓度范围值为0.04~0.16g/mL。

4.根据权利要求1所述的金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述氧化石墨烯（GrO）水溶液中各个反应物加入量满足：质量比例为GrO : Cr(NO₃)₃·9H₂O =1 : 100 ~ 10 : 100；Cr(NO₃)₃·9H₂O:H₂BDC:HF摩尔比为0.5 : 2 : 1~2:2:1。

5.根据权利要求1所述的金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述冲洗为使用N，N-二甲基甲酰胺（DMF）冲洗2~5遍；所述浸泡为使用N，N-二甲基甲酰胺浸泡24-72小时，每12~24小时更换一次N，N-二甲基甲酰胺，所述活化为在250~300℃保持12~24小时后，在130-180℃真空条件下活化8-12小时。

6.根据权利要求1所述的金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料在298 K，25bar的条件下，对CO₂的吸附容量为11.3~13.6mmol/g。