[发明专利]一种MOF复合材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201611038979.7 | 申请日： | 2016-11-21 |
| 公开（公告）号： | CN106611653B | 公开（公告）日： | 2018-06-12 |
| 发明（设计）人： | 李绍周;金津吟;周琪缘;陈立坤;胡绅;赵丽 | 申请（专利权）人： | 南京邮电大学 |
| 主分类号： | H01G11/48 | 分类号： | H01G11/48;H01G11/30;H01G11/24;H01G11/86;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 南京知识律师事务所 32207 | 代理人： | 陈思 |
| 地址： | 210023 江苏省*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 复合材料 制备方法和应用 超级电容 锂电池 复合材料技术 生产周期 金属离子源 生产成本低 材料通过 层状结构 储存能量 晶体结构 无副产物 一步反应 有机配体 一步法 产率 可用 刻蚀 制备 穿插 离子 金属 应用 安全 | ||
1.一种MOF复合材料，其特征在于：所述复合材料包括层状结构和MOF晶体，所述MOF晶体穿插于层状结构和材料表面；所述层状结构为由MAX材料制得的MXene层状结构；所述MOF晶体以MAX材料制备MXene时产生的游离A离子为节点，以有机配体分子为联结桥形成。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述MAX材料可选自Ti3GaC2、Ti2AlC、Ti3AlC2或Ti3SnC2，所述有机配体分子可选自1,4萘二甲酸或1,3,5-均苯三甲酸。
3.一种制备如权利要求1或2所述的MOF复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法为：对MAX材料进行蚀刻去除MAX材料中的A层原子获得MXene材料和游离的A离子，在蚀刻的同时加入有机配体分子，所述有机配体分子与上述A离子在MXene材料表面发生反应形成MOF晶体，这样就可以形成MOF与MXene材料以层状互相叠合结构的MOF/MXene复合材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，上述制备方法包括如下三个步骤：
步骤一，MAX材料预处理：使用球磨机将MAX材料磨成亚微米级尺寸的MAX材料；
步骤二，通过“一步法”生成MOF/MXene纳米复合材料：在反应釜中加入水、少量HF或盐酸和氟化物的混合液、有机配体分子以及预处理过的MAX材料，在120-200℃下水热1-10小时，得到MOF/MXene纳米复合材料；
步骤三，纯化去除未反应有机物；清洗、浸泡MOF/MXene纳米复合材料后干燥。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述MAX材料可选自Ti3GaC2、Ti2AlC、Ti3AlC2、Ti3SnC2或Ti2SnC，所述有机配体分子可选自1,4 萘二甲酸或1,3,5-均苯三甲酸。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤一中，在球磨时，将MAX相材料在有机溶剂或水中进行球磨，真空干燥后球磨过筛，得出亚微米级尺寸的MAX材料。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤三中，使用乙醇洗涤样品3次，将产物离心后，重新浸泡于乙醇中12小时，然后使用乙醇高速离心清洗2次，产物在100℃下真空干燥24小时。
8.如权利要求1或2所述的MOF复合材料在储能领域的应用 ，其特征在于，所述MOF复合材料可用于锂电池或超级电容。
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