[发明专利]一种活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维及其制备方法有效
| 申请号： | 201910702956.9 | 申请日： | 2019-07-31 |
| 公开（公告）号： | CN110364371B | 公开（公告）日： | 2021-11-09 |
| 发明（设计）人： | 赵昕;姚梦瑶;张清华;董杰 | 申请（专利权）人： | 东华大学 |
| 主分类号： | H01G11/40 | 分类号： | H01G11/40;H01G11/36;H01G11/34;H01G11/24 |
| 代理公司： | 上海泰能知识产权代理事务所(普通合伙) 31233 | 代理人： | 黄志达;魏峯 |
| 地址： | 201620 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 活性 多孔 框架 石墨 复合 纤维 及其 制备 方法 | ||
1.一种活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维，其特征在于：通过对金属有机框架MOFs碳化、酸处理及活化等离子体处理得到活性多孔碳框架，再与氧化石墨烯复合并还原而得；其中，活化等离子体处理具体为：氧气为处理气氛，处理功率为600w，0.05-0.5NL/min的氧气流，处理时间为5-60min；活性多孔碳框架与氧化石墨烯的质量比为（5-50）：100。
2.根据权利要求1所述的一种活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维，其特征在于：所述金属有机框架MOFs为Zn-MOFs、Co-MOFs、Ni-MOFs中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维，其特征在于：所述复合方式为单片层氧化石墨烯包覆多面体活性多孔碳框架或多面体活性多孔碳框架插层在片层氧化石墨烯中间。
4.一种如权利要求1所述的活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维的制备方法，包括：
（1）对金属有机框架MOFs碳化、酸处理及活化等离子体处理，得到活性多孔碳框架；其中，活化等离子体处理具体为：氧气为处理气氛，处理功率为600w，0.05-0.5NL/min的氧气流，处理时间为5-60min；
（2）将氧化石墨烯水溶液与活性多孔碳框架置于密闭环境下，搅拌均匀得到纺丝液，然后在凝固浴中湿法纺丝，最后还原，得到活性多孔碳框架/石墨烯复合纤维；其中，活性多孔碳框架与氧化石墨烯的质量比为（5-50）：100。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的碳化具体为：将MOFs颗粒置于管式炉中，在流动N2的条件下，对MOFs进行碳化处理，升温速率和降温速率为3-15℃/min；升温至100-200℃，恒温30min；再升温至750-1050℃，碳化时间为2-5h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的酸处理具体为：将碳化的多孔碳框架在酸性溶剂中搅拌2-6h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的凝固浴为氯化钙水溶液、乙酸或乙酸乙酯。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的还原具体为：将复合纤维置于氢碘酸或水合肼蒸汽中，还原温度为90-180℃，还原时间为0.5-6h。
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