[发明专利]一种ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：先将ZIF-67金属有机框架与氧化石墨烯复合，然后通过水浴将氧化石墨烯上的ZIF-67转化为空心的Co(OH)₂-CoMoO₄纳米笼结构，最后通过在氩氢气中煅烧，得到钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料；

包括如下具体步骤：

（1）将氧化石墨烯加入到甲醇中，超声分散30分钟，使氧化石墨烯在甲醇中分散均匀，并加入聚乙烯吡咯烷酮，得到含氧化石墨烯5 mg/mL的悬浮液；

（2）称取130~390 mg二甲基咪唑和36~108 mg六水合硝酸钴，分别溶于10~30 mL甲醇和6~18 mL甲醇，得到二甲基咪唑甲醇溶液和六水合硝酸钴甲醇溶液；

（3）量取1~3 mL步骤（1）得到的悬浮液，在搅拌条件下将其滴加到步骤（2）得到的六水合硝酸钴甲醇溶液中，再在搅拌条件下将步骤（2）得到的二甲基咪唑甲醇溶液滴加到其中，室温下静置反应1~6小时，用乙醇离心3~5次，取沉淀物备用；

（4）将步骤（3）所得沉淀物分散在25~75 mL无水乙醇中，得乙醇悬浮液；称取50~150 mg二水钼酸钠溶解于5~15 mL去离子水中，得浓度为10 mg/mL的二水钼酸钠水溶液；然后将所得二水钼酸钠水溶液加入到乙醇悬浮液中，再将制得的混合液转移到圆底烧瓶中并置于水浴锅上，80~160℃水浴反应0.5~2小时，待其自然冷却到室温后，用乙醇和水共同离心洗涤3-5次，将洗涤后的产物冷冻干燥；

（5）称取5~20 mg步骤（4）冷冻干燥的产物，放置于管式炉的瓷舟中通氩氢气30分钟，随后升温到300~400℃，保温1~3小时，接着冷却到室温后取出，即得到ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中加入氧化石墨烯和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:10。

3.根据权利要求1所述的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中六水合硝酸钴和二甲基咪唑的质量比保持为65:18。

4.根据权利要求1所述的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）制备混合液时，所用去离子水和乙醇的体积比保持为1:5。

5.根据权利要求1所述的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述氩氢气中氩气与氢气的体积比为95:5。

6.根据权利要求1所述的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中升温的速率为2℃/min。

7.一种如权利要求1~6任一所述方法制得的ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料。

8.一种如权利要求7所述ZIF-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料在制备锂离子电池负极材料方面的应用。