[发明专利]三维层状石墨相碳化氮/MOF复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种三维层状石墨相碳化氮/MOF复合材料及其制备方法与应用，该复合材料由g‑C3N4纳米片和金属有机骨架材料复合而成；其中，g‑C3N4纳米片所占质量分数为1%‑25%。本发明所得复合材料以剥离后具有类石墨烯二维结构的碳化氮材料为模板，加入金属中心离子和有机配体，采用油浴溶剂热方法制备而成，与纯的金属有机骨架化合物相比，复合材料的孔径尺寸、孔体积有显著的增大。本发明制备工艺简单，所得复合材料具有超高的有机染料去除能力，并易于再生，能够重复多次利用，在环境修复、污水处理及分离科学等领域有着良好的应用前景。

主权项

1.一种三维层状石墨相碳化氮/MOF复合材料的制备方法，其特征在于：在搅拌条件下，采用油浴溶剂热法制备而成；其具体包括如下步骤：1）g‑C3N4纳米片的制备将三聚氰胺粉末置于马弗炉中，以2.3 ℃/min的速度升温至550 ℃并保持4 h，再以2.3 ℃/min的速度降至室温，得淡黄色g‑C3N4粉末；然后取0.3g g‑C3N4粉末，加入200 mL去离子水，超声剥离后将溶液在3000 rpm的转速下离心5 min，去除下层未剥离固体，所得上清液经冷冻干燥得到g‑C3N4纳米片固体；2）三维g‑C3N4/MOF复合材料的制备将1.087 g三水合硝酸铜加15 mL水溶解，并加入5‑15 mg的g‑C3N4纳米片固体；另将0.525 g均苯三甲酸溶解于15 mL无水乙醇中；将上述两种溶液混合并磁力搅拌30 min，而后转移到反应釜中，120℃油浴条件下反应12 h，期间保持磁力搅拌；反应完成后，将所得淡黄色粉末用超纯水和无水乙醇反复洗3‑4次，5000 rpm的转速下离心5 min收集产物，100℃干燥过夜，得到三维层状结构复合材料。