一种石墨烯负载MOF衍生物气凝胶及其制备方法与流程

文档序号:22681503发布日期:2020-10-28 12:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯负载mof衍生物气凝胶,其特征在于,包括如下原料组分制成:氧化石墨烯、fecl3·6h2o、ni(no3)2·6h2o和苯二甲酸,其中,fecl3·6h2o、ni(no3)2·6h2o和苯二甲酸的摩尔比为1~3:1~3:1~3,由fecl3·6h2o、ni(no3)2·6h2o和苯二甲酸合成的fe-ni双金属mof与氧化石墨烯的质量比为1:10~10:1。

2.根据权利要求1所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶,其特征在于:所述气凝胶的密度<10mg/cm3,所述气凝胶的电磁屏蔽效能>105db·cm2/g。

3.一种权利要求1所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)在fecl3·6h2o、ni(no3)2·6h2o和苯二甲酸中加入二甲基甲酰胺,搅拌至溶液澄清,加入氢氧化钠水溶液,搅拌;进行溶剂热反应,反应温度为80~120℃,将反应产物fe-ni双金属mof经dmf和水洗涤后备用;

(2)称取氧化石墨烯置于水中,在10~20℃的环境下超声,制得棕黄色的氧化石墨烯水溶液;

(3)将所述fe-ni双金属mof与氧化石墨烯水溶液混合,振荡后形成凝胶,制得石墨烯负载双金属mof凝胶;

(4)将所述石墨烯负载双金属mof凝胶老化后,放入-20~-80℃的条件下冷冻,然后冷冻干燥,得到三维石墨烯负载双金属mof气凝胶;

(5)将所述三维石墨烯负载双金属mof气凝胶在非氧化性气氛保护下,升温至700~900℃后保温、降温,得到石墨烯负载mof衍生物气凝胶。

4.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

步骤(1)中,氢氧化钠水溶液浓度为0.2~0.5mol/l。

5.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

步骤(1)中,所述氢氧化钠水溶液与二甲基甲酰胺的体积比为1~2:10~15。

6.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

步骤(2)中,所述氧化石墨烯水溶液的浓度为2~10mg/ml。

7.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

步骤(5)中,所述升温速率为1~5℃/min。

8.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述老化溶液为有机溶剂和水的混合溶液,所述有机溶剂和水的体积比为1:10~1:5。

9.根据权利要求8所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

所述有机溶剂为乙醇、丙酮或异丙醇中的一种。

10.根据权利要求3所述石墨烯负载mof衍生物气凝胶的制备方法,其特征在于:

步骤(5)中,所述非氧化性气氛为氮气、氩气或氩气和氢气的混合气体中的一种。


技术总结
本发明公开了一种石墨烯负载MOF衍生物气凝胶及其制备方法,该气凝胶包括如下原料组分制成:氧化石墨烯、FeCl3·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O和苯二甲酸,其中,FeCl3·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O和苯二甲酸的摩尔比为1~3:1~3:1~3,由FeCl3·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O和苯二甲酸合成的Fe‑Ni双金属MOF与氧化石墨烯的质量比为1:10~10:1。并提供该气凝胶的制备方法,本发明的制备方法温和快速、组分可控、宏观尺度,有助于解决石墨烯/双金属MOF及其衍生物复合体系中组分、结构不可控等关键技术问题,所制备的石墨烯负载MOF衍生物气凝胶在电催化储能、电磁屏蔽、吸附、传感等领域具有广阔的应用前景。

技术研发人员:邵高峰;黄啸谷;权斌;姚义俊;刘斌
受保护的技术使用者:南京信息工程大学
技术研发日:2020.07.17
技术公布日:2020.10.27
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