[发明专利]一种二维范德华异质结及其应用有效
| 申请号： | 202010083606.1 | 申请日： | 2020-02-10 |
| 公开（公告）号： | CN111282545B | 公开（公告）日： | 2022-03-11 |
| 发明（设计）人： | 罗洋辉;王聪;张岚;林呈琪;冯煜轩;方文霞;王佳莹;孙伯旺 | 申请（专利权）人： | 东南大学 |
| 主分类号： | B01J20/22 | 分类号： | B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;E03B3/28;B01D53/26;E06B7/28;G01N5/02 |
| 代理公司： | 南京众联专利代理有限公司 32206 | 代理人： | 吕书桁 |
| 地址： | 210096 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 二维 范德华异质结 及其 应用 | ||
1.一种二维范德华异质结，其特征在于，二维范德华异质结由两种不同的超薄二维MOFs纳米片进行范德华杂化而成；二维范德华异质结名称为2D-Zn/2D-Co，其中2D-Zn和2D-Co分别为两种不同的超薄二维MOFs纳米片，其中，2D-Zn的化学式为Zn(NCS)2(C4N2H4)2，2D-Co的化学式为Co(NCS)2(C4N2H4)2。
2.根据权利要求1所述的一种二维范德华异质结，其特征在于，所述的二维范德华异质结的制备步骤如下：
步骤一、在室温下，将Co(SCN)2溶于水溶液中，将吡嗪溶于丙酮溶液中；然后将Co(SCN)2水溶液缓慢加入吡嗪丙酮溶液中，在100-500rpm下搅拌1-3h，1000-2000rpm离心，清水洗涤，干燥，得到橘黄色固体产物，即为三维MOFs前体材料；
步骤二、将步骤一得到的三维MOFs前体材料分散在溶液中，在25-40 ℃，20-60 kHz条件下超声60-90min；并在100-500rpm下搅拌12-24h，然后静置24-36h，100-1000rpm离心除去沉淀，得到丁达尔溶液；并将上述所得到的丁达尔胶体溶液旋蒸，干燥，得到绿色的固体粉末，即为超薄二维MOFs纳米片2D-Co，其中，2D-Co的化学式为Co(NCS)2(C4N2H4)2；
步骤三、在室温下，将ZnSO4·7H2O和吡嗪分别溶于甲醇溶液中，然后将ZnSO4·7H2O甲醇溶液缓慢加入吡嗪甲醇溶液中，搅拌；然后称取NH4SCN溶于甲醇溶液中；并将其加入到上述混合的甲醇溶液中，在100-500rpm下搅拌1-3h，1000-2000rpm离心、清水洗涤，干燥，得到白色固体产物，即为三维MOFs前体材料；
步骤四、将步骤三得到的三维MOFs前体材料分散在溶液中，在25-40℃，20-60kHz条件下超声60-90min；并在100-500rpm下搅拌12-24h，然后静置24-36h，100-1000rpm离心除去沉淀，得到丁达尔溶液；并将上述所得到的丁达尔胶体溶液旋蒸，干燥，得到白色的固体粉末，即为超薄二维MOFs纳米片2D-Zn，其中，2D-Zn的化学式为Zn(NCS)2(C4N2H4)2；
步骤五、将超薄二维MOFs纳米片[Co(NCS)2(pyz)2]和[Zn(NCS)2(pyz)2]按摩尔比1:1混合，分散在溶液中，在100-500rpm下搅拌12-24h，然后静置24-36h，100-1000 rpm离心除去沉淀，得到丁达尔溶液；
步骤六、将步骤五得到的丁达尔溶液旋蒸，即得到所述的二维范德华异质结2D-Zn/2D-Co。
3.根据权利要求2所述的一种二维范德华异质结，其特征在于，步骤一中所述的Co(SCN)2与吡嗪的物质的量之比为1：2；Co(SCN)2与水的比例为0.4-0.5g:10-20ml; 吡嗪与水的比例为0.1-0.2mg:15ml-20ml。
4.根据权利要求2所述的一种二维范德华异质结，其特征在于，步骤二中所述的三维MOFs前体材料与溶液的比例为：0.1-0.2g:200-300ml；旋蒸温度为30-80℃。
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