[发明专利]一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料，其特征在于：其化学式为Zn_0.697Mn_0.303Se/C，为二维椭圆薄片状结构，短径约为0.8μm，长径约为1.2μm，尺寸为10~40nm的双金属硒化物颗粒被包裹在碳基体中，表面均匀分布有尺寸为10~40nm的凸起纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的一种Zn-Mn-ptcda衍生的(Zn,Mn)Se/C复合材料，其特征在于：上述(Zn,Mn)Se/C复合材料是由双金属有机骨架Zn-Mn-ptcda和硒粉按照1:1质量比在600℃下高温煅烧3h制得。

3.如权利要求1所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：包括Zn-Mn-ptcda的制备和Zn_0.697Mn_0.303Se/C的合成，所述Zn-Mn-ptcda的制备是将Zn(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O溶于去离子水，配制成溶液，将ptcda（3,4,9,10-苝四羧酸二酐）和浓度为1M的氢氧化钾加入去离子水中，搅拌形成溶液，将溶液加入溶液，水热反应，离心、洗涤、干燥。

4.如权利要求3所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述Zn(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O的摩尔比为1:1~2，Zn(NO₃)₂·6H₂O与去离子水的摩尔体积比为1mol:100~150mL。

5.如权利要求4所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述Zn(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O溶于去离子水后，在300~400rpm下磁力搅拌15~25min。

6.如权利要求3所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述溶液中ptcda与氢氧化钾及去离子水的用量比为0.5~1mol：3~4mL：27~40mL，搅拌速率为300~350rpm，搅拌时间为10~20min。

7.如权利要求3所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：上述水热反应是将溶液和溶液的混合液在120~160℃下，持续反应2.5~3.5h，随后在4~6℃/min的速率降至室温。

8.如权利要求3所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于：上述(Zn,Mn)Se/C的合成是将Zn-Mn-ptcda粉末和硒粉置于氩气气流下，硒粉在气流上游，Zn-Mn-ptcda粉末在气流下游，升温至600℃，煅烧3h。

9.如权利要求1所述的一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（1）Zn-Mn-ptcda的制备：

a、将Zn(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O溶于去离子水，在300~400rpm下磁力搅拌15~25min，配制成溶液，Zn(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O的摩尔比为1:1~2，Zn(NO₃)₂·6H₂O与去离子水的摩尔体积比为1mol:100~150mL；

b、将ptcda（3,4,9,10-苝四羧酸二酐）和1M的氢氧化钾加入去离子水中，搅拌形成溶液，ptcda与氢氧化钾及去离子水的用量比为0.5~1：3~4：27~40mL，搅拌速率为300~350rpm，搅拌时间为10~20min；

c、上述溶液逐滴加入溶液后，继续搅拌20~30min，在120~160℃下，持续反应2.5~3.5h，随后在4~6℃/min的速率降至室温，然后离心收集沉淀物、分别用无水乙醇和去离子水洗涤，在60℃下干燥12h，得Zn-Mn-ptcda粉末；

（2）Zn_0.697Mn_0.303Se/C的合成：

将Zn-Mn-ptcda粉末和硒粉1:1的质量比置于氩气气流下，气流流速为0.6~1m/min，硒粉在气流上游，Zn-Mn-ptcda粉末在气流下游，升温至600℃，煅烧3h。