[发明专利]电容型脱盐电极用核壳结构三维石墨烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种电容型脱盐电极用核壳结构三维石墨烯复合材料，其特征在于：该复合材料是以金属有机框架ZIF-8作为核，以石墨烯作为壳；通过在80℃下，氧化石墨溶液与金属有机框架进行静电吸引作用，形成核壳结构三维复合材料的前驱体，经惰性气氛中的碳化过程，得到核壳结构三维石墨烯复合材料，所述的有机框架ZIF-8与氮参杂的三维结构石墨烯的质量比为：5: 1 ~15: 1；控制三维石墨烯复合材料的含氮量，氮掺杂的碳中含氮量为6~12%；ZIF-8的均匀直径在0.05 ~0.2μm。

2.一种制备根据权利要求1所述的电容型脱盐电极用核壳结构三维石墨烯复合材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a. 将六水合硝酸锌与2-甲基咪唑按1:3~1:8的摩尔比溶于甲醇溶液，其中硝酸锌的浓度为1 wt%~3 wt%，在350rpm/min~500rpm/min搅拌速率下充分混合均匀后，离心分离、甲醇洗涤、干燥即可得金属有机框架ZIF-8；

b. 将步骤a所得金属有机框架ZIF-8分散在质量百分比浓度为0.1~0.3%的氧化石墨水溶液中，搅拌，干燥，置于管式炉中，在氮气或氩气的惰性气氛中，控制升温速率为2~4 ℃ /min，首先升温至800℃，在该温度下保温3~4小时，然后降至室温，得到碳材料；所述的金属有机框架ZIF-8与氧化石墨的质量比为：5: 1 ~15: 1；

c. 将步骤b所得碳材料与2mol的盐酸或硫酸溶液充分搅拌反应8~12 h，其中碳材料与酸溶液的质量比为：1:70~1:100；充分洗涤干燥后，即得核壳结构三维石墨烯复合材料。