[发明专利]一种原子层沉积辅助制备MOF/碳复合材料的方法及所得产品和应用

权利要求书

1.一种原子层沉积辅助制备MOF/碳复合材料的方法，其特征是包括以下步骤：

（1）通过原子层沉积法在碳材料表面沉积金属氧化物层，得到金属氧化物/碳复合材料；

（2）将金属氧化物/碳复合材料与配体在溶剂中混合进行反应，得到MOF/碳复合材料；

步骤（1）中，将碳材料分散液滴在载体上，干燥后将载体放入原子层沉积装置中进行金属氧化物的沉积，得到金属氧化物包覆的碳复合材料，即金属氧化物/碳复合材料，所述碳材料分散液为碳材料的乙醇分散液，碳材料在分散液中的浓度为1-4mg/ml，碳材料分散液在载体上的厚度为1-2mm；

当金属氧化物为氧化锌时，步骤（1）中，原子层沉积过程中，前驱体分别为二乙基锌和去离子水，同时使用臭氧处理，反应器温度为115-125℃，沉积周期为20-100个循环；当金属氧化物为氧化钴时，步骤（1）中，原子层沉积过程中，前驱体分别为二茂钴和去离子水，同时使用臭氧处理，反应器温度为65-70 ℃，沉积周期为20-100个循环；当金属氧化物为四氧化三铁时，步骤（1）中，原子层沉积过程中，前驱体分别为二茂铁和去离子水，同时使用臭氧处理，反应器温度为75-85 ℃，沉积周期为20-100个循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述碳材料为石墨烯、碳纳米管、碳纤维或碳黑；所述金属氧化物为氧化锌、氧化钴或四氧化三铁；所述MOF为ZIF-8、ZIF-67或MIL-100。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：当金属氧化物为氧化锌或氧化钴时，步骤（2）中的配体为二甲基咪唑，当金属氧化物为四氧化三铁时，步骤（2）中的配体为均苯三甲酸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述载体为玻璃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（2）中，溶剂为水或甲醇。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（2）中，当金属氧化物为氧化锌或氧化钴时，金属氧化物/碳复合材料与配体混合后，先在室温下反应2-3h，然后过滤得到所得产物，再在50-70℃下保温10-15 h，得到MOF/碳复合材料；当金属氧化物为四氧化三铁时，金属氧化物/碳复合材料与配体混合后，在140-160℃下反应20-24h，然后洗涤，得到MOF/碳复合材料。

7.按照权利要求1所述的原子层沉积辅助制备MOF/碳复合材料的方法制得的MOF/碳复合材料。

8.权利要求7所述的MOF/碳复合材料在储能、电磁波吸收或导热领域的应用。