[发明专利]一种MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料，其特征在于，所述复合材料以泡沫镍为骨架，还原氧化石墨烯原位生长于泡沫镍表面及内部孔隙中，并且在泡沫镍和还原氧化石墨烯表面及孔隙内包覆有MOF材料。

2.根据权利要求1所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料，其特征在于，所述MOF材料为沸石咪唑酯骨架结构材料，拉瓦锡骨架材料，配位柱撑层状材料中的一种或多种，粒径为100nm-50μm，厚度为1nm-1μm。

3.一种权利要求1或2所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将泡沫镍浸泡于氧化石墨烯悬浮液中进行超声和老化处理，随后加入还原剂进行还原反应，反应完成后冷却至室温，取出泡沫镍，洗涤、干燥后即得石墨烯/泡沫镍材料；

2)将步骤1)所得石墨烯/泡沫镍材料加入MOF前驱体溶液中，经溶剂热反应在石墨烯/泡沫镍材料中负载MOF粒子，反应结束后洗涤，冷冻干燥即得到MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料。

4.根据权利要求3所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述氧化石墨烯悬浮液由氧化石墨烯超声分散于水中得到，氧化石墨烯浓度为2-8mg/mL，超声分散时间为10min-2h，其中氧化石墨烯与泡沫镍的用量比为20-200mg/cm³。

5.根据权利要求3所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述超声和老化处理工艺条件为：超声分散1-3h，然后室温下静置1-3h。

6.根据权利要求3所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述还原剂为水合肼，L-抗坏血酸，葡萄糖中任意一种，氧化石墨烯与还原剂的质量比为1：1-10，所述还原反应条件为：反应温度40-100℃，反应时间12-48h。还原剂以水溶液形式加入。

7.根据权利要求3所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述MOF前驱体溶液由金属盐、配体溶于溶剂中得到，所述金属盐为金属的硝酸盐，醋酸盐，氯化盐中的一种或多种，所述金属选自钴、镍、铁、铜元素中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述配体为2-甲基咪唑，1,3,5-苯三甲酸，对苯二甲酸中的一种或两种，所述MOF前驱体溶液中金属离子与配体的摩尔比为1：1-10；

所述溶剂为水，乙醇，N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

9.根据权利要求3所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述溶剂热反应条件为：于50-200℃反应10-40h；

步骤2)所述冷冻干燥条件为：先置于-80℃低温冰箱中冷冻0.5-5h，然后转入冷冻干燥机中于-80℃干燥12-120h。

10.一种权利要求1或2所述的MOF@石墨烯/泡沫镍复合材料在电催化水析氧方面的应用。