[发明专利]一种基于金属‑有机框架物的纳米氧化物及其制备方法

摘要

本发明提供了一种基于金属‑有机框架物的纳米氧化物及其制备方法，属于新材料技术领域。用金属硝酸盐反应得到金属‑有机框架物，用碱溶液处理，将碱处理后得到的前驱体，再近一步热解得到。该方法成功摆脱了传统金属‑有机框架物热解法制备金属氧化物对材料本身的诸多限制。并且此方法提供的碱解过程，不仅可以更有效的控制合成材料的纳米材料的形貌以增强其电容器容量，而且可以有效的回收合成晶态材料时所使用的有机羧酸配体，大大降低了合成材料所花费的成本。本方法对常规MOFs材料合成具有特定纳米形貌和纳米尺寸的金属氧化物提供一条新的思路，并对以此合成具有优良电容性能材料的工业化生产的拓展具有重要意义。

主权项

一种基于金属‑有机框架物的纳米氧化物的制备方法，其特征在于，所述的基于金属‑有机框架物的纳米氧化物用金属硝酸盐反应得到的金属‑有机框架物为模板，用碱溶液处理，再将处理后得到的前驱体热解得到目标产物；所述的金属‑有机框架物采用金属硝酸盐与2,3,5,6‑四甲基‑1,4‑双间苯二甲酸TMBDI反应得到；所述的金属‑有机框架物在包含N,N‑二甲基乙酰胺DMA的溶剂中反应得到；所述的制备方法包括以下步骤：(1)UPC‑9金属‑有机框架物的制备：称取硝酸钴和2,3,5,6‑四甲基‑1,4‑双间苯二甲酸TMBDI按照质量比1:(0.4～0.8)置于反应釜中，加入包含N,N‑二甲基乙酰胺DMA的有机溶剂3～5ml，震荡使其混合均匀，在100～140℃条件下反应12～72小时，然后冷却至室温；过滤上述反应液，将沉淀用母液洗涤，常温下干燥得到所需的晶态材料UPC‑9金属‑有机框架物，用于下一步测试和实验；(2)四氧化三钴纳米片的制备：称取50～150mg UPC‑9金属‑有机框架物置于样品管中，然后加入8ml 0.1‑6M KOH溶液，震荡使其均匀分散，浸泡15～60分钟后，倾倒上层清液于烧杯中，再加入8ml上述KOH碱溶液，静止15～60分钟，倾倒上层清液于烧杯中，然后用去离子水和甲醇浸泡冲洗各至少一次，然后过滤收集得到的粉红色块状Co(OH)2，在真空中干燥，得到Co(OH)2前驱体，热解，即得到超薄的Co3O4纳米片状结构。