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一種金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料及其制備方法與流程

文檔序號:12157401閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料,其特征在于,該材料為三維富氮多孔碳材料,制備方法包括以下步驟:

第一步,將PVP與ZIF-8以2:1~2:1的比例在甲醇溶液中溶解,將甲醇蒸干后得到PVP與ZIF-8的混合物,目的是將PVP與ZIF-8均勻混合并且將PVP包覆在ZIF-8上;

第二步,將混合物置于管式爐中,氮?dú)獗Wo(hù)下以2℃/min的升溫速率加熱至600~900℃,保溫2小時(shí);

第三步,將熱處理后的產(chǎn)物置于30%氫氟酸中刻蝕除去多余的金屬顆粒,得到金屬有機(jī)框架衍生三維富氮多孔碳材料。

2.一種金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料,其特征在于,該材料為一維富氮多孔碳材料,制備方法包括以下步驟:

第一步,將PVP與ZIF-8以2:1~2:1的比例在甲醇溶液中溶解,將甲醇蒸干后得到PVP與ZIF-8的混合物,目的是將PVP與ZIF-8均勻混合并且將PVP包覆在ZIF-8上;

第二步,隨后轉(zhuǎn)移入針筒中進(jìn)行靜電紡絲,電壓15kV,接受距離15cm,推注速度0.6mL/h,所得的纖維在60℃下干燥;

第三步,干燥后將混合物置于管式爐中,氮?dú)獗Wo(hù)下以2℃/min的升溫速率加熱至600~900℃,保溫2小時(shí);

第四步,將熱處理后的產(chǎn)物置于30%氫氟酸中刻蝕除去多余的金屬顆粒,得到金屬有機(jī)框架衍生一維富氮多孔碳材料。

3.一種金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料,其特征在于,該材料為二維富氮多孔碳材料,制備方法包括以下步驟:

第一步,氧化石墨烯與PVP在蒸餾水中混合,記為溶液A;將PVP與ZIF-8以2:1~2:1的比例在甲醇溶液中溶解,將甲醇蒸干后得到PVP與ZIF-8的混合物記為溶液B,

第二步,隨后將溶液B加入溶液A中,攪拌均勻后冷凍干燥;

第三步,干燥后將混合物置于管式爐中,氮?dú)獗Wo(hù)下以2℃/min的升溫速率加熱至600~900℃,保溫2小時(shí);

第四步,將熱處理后的產(chǎn)物置于30%氫氟酸中刻蝕除去多余的金屬顆粒,得到金屬有機(jī)框架衍生一維富氮多孔碳材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料,其特征在于,孔道的大小由前軀體ZIF-8的大小決定,若使用40nm的ZIF-8,最終產(chǎn)物為介孔/微孔結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一所述的金屬有機(jī)框架衍生富氮多孔碳材料,其特征在于,孔道的大小由前軀體ZIF-8的大小決定,若使用80nm的ZIF-8,最終產(chǎn)物為大孔/微孔結(jié)構(gòu)。

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