[发明专利]镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料，其特征在于，该材料的化学式为[Ni₃(OH)₂(C₈H₄O₄)₂(H₂O)₄]·2H₂O，该材料是以碱式硝酸镍作为固态前驱体、以对苯二甲酸作为配体、在表面活性剂的作用下通过溶剂热法制备而成的，碱式硝酸镍的分子式为Ni₃(NO₃)₂(OH)₄。

2.如权利要求1所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料，其特征在于，固态前驱体为球状结构，球形直径在1-5μm，表面不平滑，由片状结构堆叠而成，单片厚度为50-100nm。

3.如权利要求1所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料，其特征在于，该镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的形貌为有序堆叠的片层结构，纳米片厚度为20-30nm，整体形貌规整。

4.如权利要求1所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料，其特征在于，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基硫酸钠。

5.一种镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的制备方法，用于制备如权利要求1～4中任一项所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将Ni(NO₃)₂·6H₂O溶于丙酮，超声分散，置于反应釜中，加入乙醇，搅拌后放入烘箱中反应，反应后取出反应釜，室温下冷却；

S2、对S1所得物质进行后处理，得到碱式硝酸镍前驱体；

S3、称取一定量的碱式硝酸镍前驱体与对苯二甲酸于反应釜中，先加入DMF，再向混合溶液中加入KOH，之后加入表面活性剂，搅拌后放入烘箱中进行水热反应，反应完成后将反应釜取出，在室温下冷却；

S4、对S3所得物质进行后处理，得到镍基金属有机框架结构材料。

6.如权利要求5所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，在烘箱中反应的温度为130-170℃，反应时间为3-5h。

7.如权利要求5所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，碱式硝酸镍与对苯二甲酸的质量比为0.8-1.2:1。

8.如权利要求5所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，KOH的浓度为0.2M，溶剂DMF与KOH的体积比为8-12:1；表面活性剂的浓度为0-2mg·mL^-1。

9.如权利要求5所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，水热反应的温度为80-120℃，反应时间为6-10h。

10.如权利要求1-4中任一项所述的镍基金属有机框架层状纳米片阵列在超级电容器领域的应用，其特征在于，以该镍基MOF作为电极材料，在电流密度为1Ag^-1时的比电容能达到1574Fg^-1。