[发明专利]一种ZIF-67衍生的CoO的合成方法

权利要求书

1.一种配位聚合物衍生的CoO微粒的制备方法，其特征是包括下列步骤：

(1)多分散的ZIF-67的制备。分别将Co(NO₃)₂·6H₂O(439mg，2.75mmol)和2-Methylimidazole(2-甲基咪唑，800mg,9.7mmol)溶于100mL MeOH(MeOH＝甲醇)的烧杯中，于800rpm/s下搅拌5min，之后将Co(NO₃)₂·6H₂O溶液倒入2-Methylimidazole溶液中，继续搅拌30min，静置陈化24h后离心用乙醇洗涤数次，并于85℃烘箱内干燥过夜。从SEM图像检测到具有光滑表面的菱形十二面体形貌，尺寸为1μm。所合成的ZIF-67与PXRD与标准卡片较好地匹配，这表明该相具有良好的结晶性。

(2)利用化学气相沉积法(CVD,Chemical Vapor Deposition)得到形貌保持的Co₃O₄

将ZIF-67球体(500mg)置于石英舟上并在空气气氛下进行化学气相沉积(CVD)管式炉煅烧。炉温以10℃/min的升温速率升至350℃。在350℃保持2h后，所得的Co₃O₄微粒自然冷却至室温。得到的多分散Co₃O₄微球约300mg，产率为前体的60％。通过SEM，BET和PXRD对得到的Co₃O₄微粒进行了表征。SEM图像显示Co₃O₄的原始形状在煅烧后形貌保存完好。Co₃O₄微粒(800nm)的尺寸明显小于作为起始底物ZIF-67菱形十二面体。同时，通过PXRD图证实了Co₃O₄的相态。所有观察到的形貌保留的Co₃O₄微粒的衍射峰与标准卡片(JCPDS No.42-1467)：在2θ＝31.2°，36.8°，44.8°，59.3°和65.2°处的五个衍射峰分别归属于Co₃O₄微粒的(220)，(311)，(400)，(511)和(440)晶面。将形貌保持的Co₃O₄(10mg，0.042mmol)，PVP(PVP＝聚乙烯吡咯烷酮25mg，0.03mmol)和5mL乙醇加入离心管中，超声震荡40min后，静置18h进行表面与孔道内填充，之后离心并于85℃烘箱内干燥过夜得到PVP包覆且形貌保持的Co₃O₄。

(3)利用化学气相沉积法(CVD)得到形貌保持的CoO

合并形貌保持的Co₃O₄(500mg)置于石英舟上，并在Ar/H₂(50/50sccm)气氛下进行化学气相沉积(CVD)管式炉煅烧。炉温以10℃/min的升温速率升至800℃。在800℃保持2h后，所得的CoO微粒自然冷却至室温。得到的多分散CoO微粒约200mg，产率为前体的40％。通过SEM，BET，和PXRD对得到的CoO微粒进行了表征。SEM图像显示CoO的原始形状在煅烧后形貌保存完好，表面趋向于粗糙，和预处理的PVP和混合气氛下的还原有关。CoO微粒(600nm)的尺寸略小于作为前驱体Co₃O₄菱形十二面体。同时，通过PXRD图证实了CoO的相态。所有观察到的形貌保留的CoO微粒的衍射峰与标准卡片(JCPDS No.43-1004)：在2θ＝36.5°，42.4°和61.53°的三个衍射峰分别归属于CoO微粒的(111)，(200)和(220)晶面。最后通过BET得到的数据，分析CoO的孔径与吸附量，吸附量为：18cm³g^-1，孔径：2.73nm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中ZIF-67菱形十二面体微粒的尺寸～1μm，表面较光滑，微粒由Co²⁺和有机配体共同构建。