[发明专利]一种CuO/g-C3

说明书

本发明提供了一种CuO/g‑C₃N₄复合材料的制备方法，该方法为：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至N‑N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散、水热反应、离心后，将沉淀物质烘干，得到Cu‑BTC材料；将碳酸氢铵和三聚氰胺在N₂气氛下煅烧后，得到g‑C₃N₄纳米管材料；将Cu‑BTC材料和g‑C₃N₄纳米管材料加入超纯水超声分散后，烘干，在空气气氛下煅烧，得到CuO/g‑C₃N₄复合材料。本发明制备的CuO/g‑C₃N₄复合材料具有优异的电化学性能。

技术领域

本发明属于CuO/g-C₃N₄复合材料技术领域，具体涉及一种CuO/g-C₃N₄复合材料的制备方法。

背景技术

随着世界经济的快速发展，可再生能源的开发与利用已成为21世纪面临的重大难题。目前风能、太阳能等可再生能源受气候环境的影响较大，而研究一种高效的储能设备来实现能量的提前储备将是一种行之有效的解决方法，因此高效储能器件的研发逐渐成为研究者们的关注重点。超级电容器作为目前最具有应用前景的新型储能装置之一，是一种介于传统电容器和电池之间的新型储存电能的器件，具有环境污染低、功率密度高、循环稳定性好、使用寿命长等优点。在超级电容器中电极材料是使其最重要的组成部分，也是研究者们的主要研究内容。近十几年来，一类被称为“金属-有机骨架(Metal-OrganicFrameworks，MOFs)材料”的有机-无机杂化纳米多孔材料受到了广泛关注，成为新材料领域的研究热点与前沿之一。

金属有机骨架(MOFs)由于其具有较高的孔隙率和可控结构等特点而被广泛研究应用于电极材料领域。Ramachandran R等以硝酸铜和均苯三甲酸为原料，在不同温度下水热反应合成了具有混合相的Cu@BTC-120，研究表明，该材料具有良好的循环性(3000次循环后电容保留89.7％)，但是比电容不够理想(电流密度为1.5A·g^-1时比电容为228F·g^-1)(Ramachandran R,Zhao C,Luo D,et al.Applied Surface Science,2017,460.)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种CuO/g-C₃N₄复合材料的制备方法，该方法制备的CuO/g-C₃N₄复合材料具有优异的电化学性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种CuO/g-C₃N₄复合材料的制备方法，该方法为：

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散后，在温度为100℃的条件下水热反应10h～12h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；

S2、g-C₃N₄纳米管材料的制备：将碳酸氢铵和三聚氰胺混合后，在N₂气氛下，在真空管式炉中煅烧后，得到g-C₃N₄纳米管材料；煅烧的条件为：初始煅烧温度为300℃，升温速率为10℃/min，煅烧时间为2h；