[发明专利]一种金属掺杂镉金属有机配合物的制备方法及其产品和衍生物

说明书

本发明涉及一种金属掺杂镉金属有机配合物的制备方法及其产品和衍生物，属于材料技术领域。制备过程中首先以Cd(NOsubgt;3/subgt;)subgt;2/subgt;·4Hsubgt;2/subgt;O和对苯二胺为原料在20‑30℃下反应得到镉金属有机配合物。由于对苯二胺的氨基基团与苯环连接后，其上的氮原子存在孤对电子，在一定的条件下可与除了镉离子外的其它金属离子进行配位，从而得到金属掺杂的金属镉的有机配合物，将诸如此类的镉金属有机配合物经碳化处理后制备得到掺杂了金属的碳化物。该碳化物具有多孔结构，同时又因具有催化活性的金属的存在，在电催化方面具有极大的应用前景。制备该材料时所用原料来源丰富，且工艺简单，易操作，制备出的材料具有很好的市场应用价值和科学研究价值。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种金属掺杂镉金属有机配合物的制备方法及其产品和衍生物。

背景技术

金属有机配合物多以含氧，氮等的多齿有机配体(多为芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而形成的配位聚合物。其独特的成键方式，可调的尺寸结构被应用在诸多方向。如吸附分离，催化，储能，药物传输等。其中，镉金属有机配合物目前多应用于在光催化和荧光方面。但镉金属有机配合物既具有金属的特性，也具有有机聚合物的特性，使其在电化学方面具有了一定的应用前景。目前多孔，高比表面积的碳材料在诸多领域都有很好的应用前景，如超级电容器，电池，电催化等。根据现有文献中的报道，多使用锌的金属有机配合物作为模板合成多孔的碳材料，但是金属锌需要在惰性氛围温度达到900℃以上才能够完全除去，不但增加了制备难度，还造成资源的大量消耗。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种金属掺杂镉金属有机配合物的制备方法；目的之二在于提供一种金属掺杂镉金属有机配合物；目的之三在于提供一种金属掺杂镉金属有机配合物的衍生物；目的之四在于提供金属掺杂镉金属有机配合物的衍生物在制备催化材料中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种金属掺杂镉金属有机配合物的制备方法，所述方法具体为：将Cd(NO₃)₂·4H₂O和可溶性金属盐的混合物、对苯二胺分别溶于甲醇溶液中，然后将溶解有Cd(NO₃)₂·4H₂O和可溶性金属盐的混合物的甲醇溶液加入溶解有对苯二胺的甲醇溶液中，混匀后得反应液，将所述反应液在20-30℃下搅拌6-12h后抽滤，洗涤后获得固体产物，将所述固体产物干燥即可；所述Cd(NO₃)₂·4H₂O和可溶性金属盐的摩尔比为1:2-5:1；所述可溶性金属盐为可溶性铁盐、可溶性钴盐、可溶性镍盐、可溶性钛盐、可溶性铟盐、可溶性锌盐或可溶性锰盐中的一种或几种；所述反应液中Cd(NO₃)₂·4H₂O和对苯二胺的质量比为1:3-1:10。

2、由所述的方法制备的金属掺杂镉金属有机配合物。

3、所述的金属掺杂镉金属有机配合物的衍生物，所述衍生物为金属掺杂镉金属有机配合物的碳化物。

进一步，所述金属掺杂镉金属有机配合物的碳化物的制备方法如下：将金属掺杂镉金属有机配合物置于管式炉中，在惰性氛围下以5-10℃/min的升温速度升温至400-900℃后保温2h，即可。

4、所述的金属掺杂镉金属有机配合物的衍生物在制备催化材料上的应用，所述衍生物为金属掺杂镉金属有机配合物的碳化物。