[发明专利]一种基于金属有机骨架材料的多孔碳电极及其制备方法

权利要求书

1.一种基于金属有机骨架材料的多孔碳电极，其特征在于：该多孔碳电极是采用金属有机骨架材料在真空状态下高温煅烧获得多孔碳，再将多孔碳与粘结剂混合，平铺在石墨纸上，干燥，最后将粘结剂碳化，制备成多孔碳电极；所述的金属有机骨架材料是新型MOF材料[Cd(OTADDB)·C₂H₅OH·2DMF·H₂O]_n，

式中OTADDB＝3,3′-[(6-oxbydrl-1,3,5-triazine-2,4-diyl)diimino]dibenzoic acid)，材料命名为MOF-66。

2.一种基于金属有机骨架材料的多孔碳电极的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)、新型MOF材料MOF-66的制备：①将1.08g 5-氨基间苯二甲酸加入到20mL纯水中，磁力搅拌至完全溶解，再向溶液中缓慢加入0.36g NaOH和0.552g NaHCO₃，继续磁力搅拌至NaOH和NaHCO₃完全溶解获得溶液A；②将0.6g三聚氯氰加入到5.0mL 1,4-二氧六环中，磁力搅拌至完全溶解获得溶液B；③在室温条件下，将溶液B逐滴加到溶液A中，磁力搅拌12h，用质量浓度为20％的HCl调节溶液的pH值至3，抽滤，获得配体L；④将0.024g Cd(NO₃)₂和0.018g配体L加入到4mL N,N-二甲基甲酰胺中，滴加1.0mL 2mol/L的HNO₃，溶解并摇匀，将上述溶液置于玻璃瓶中，密封，置于烘箱中85℃下反应3天，自然冷却至室温后取出，抽滤，获得浅黄色晶体，再用N,N-二甲基甲酰胺洗涤、抽滤该浅黄色晶体，反复两次，将滤后浅黄色晶体放入烘箱中，50℃下干燥1h，得到新型MOF材料MOF-66；

(2)、利用新型MOF材料MOF-66制备多孔碳：

将(1)中制得的新型MOF材料MOF-66置于真空马弗炉中，真空状态下，于900℃下煅烧2h，自然冷却至室温后取出，获得基于新型MOF材料MOF-66的多孔碳；

(3)、粘结剂制备：

将质量浓度分别为2.0％的丙烯酸、0.3％的丙烯酸甲酯和0.0125％的偶氮二异丁腈的水溶液混合均匀，置于60℃的恒温水浴锅中，150r/min转速下恒温机械搅拌4h得初胶体，将初胶体从恒温水浴锅中取出，自然冷却至室温，再加入质量浓度为0.7％的四甘醇，用玻璃棒搅拌均匀，得粘结剂；

(4)、制备多孔碳电极：

将步骤(2)中制备的基于新型MOF材料MOF-66的多孔碳与步骤(3)中制备的粘结剂按质量比5:5混合，搅拌均匀，取1.0g混合物平铺于5cm×3cm的石墨纸上，放在烘箱中于120℃下干燥10-30min，再置于真空马弗炉中650-900℃下真空煅烧1-3h，自然冷却至室温后取出，获得基于新型MOF材料MOF-66的多孔碳电极。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属有机骨架材料的多孔碳电极在对咸水进行淡化处理电容去离子除盐方面的应用。