[发明专利]一种中空多壳层材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中空多壳层材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将金属有机框架材料和/或金属配合物在氧气和保护气氛的混合气氛中焙烧，得到所述中空多壳层材料；

所述氧气与保护气体的体积比为1:50～10:1，所述保护气体包括氮气和/或氦气；

所述金属有机框架材料由金属盐、有机配体以及溶剂混合后反应得到；

所述金属盐的金属离子包括Co²⁺、Zn²⁺、Ti⁴⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺或Zr²⁺中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中空多壳层材料具有特定晶面取向；

所述中空多壳层材料在X射线衍射光谱中，所述特定的晶面所对应峰的峰强高于PDF卡片。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多壳层为核壳、双壳、三壳和四壳结构中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐的阴离子包括Cl^-、NO₃^-或Ac^-中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体包括二甲基咪唑、对苯二甲酸或均苯三甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括甲醇、乙醇或水中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属配合物中金属离子包括Fe²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Cr³⁺中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属配合物中配体包括NH₃、乙二胺、吡啶、二甲基亚砜或C₂O₄^2-中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为300～1000℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的保温时间为0.5～6h。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的升温速率为0.1～20℃/min。

12.根据权利要求1-11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

将金属有机框架材料和/或金属配合物在氧气和保护气氛的混合气氛，氧气与保护气氛的体积比为1:50～10:1，中300～1000℃焙烧0.5～6h，升温速率为0.1～20℃/min，得到所述中空多壳层材料。

13.一种权利要求1-12任一项所述的中空多壳层材料的制备方法制备得到的中空多壳层材料的应用，其特征在于，所述中空多壳层材料用于光催化CO₂还原催化剂或锂离子电池材料。