[发明专利]一种MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料的制备及应用

摘要

本发明公开了一种MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料的制备及应用。所述制备方法为：(1)取一干净容器，加入石墨烯或氧化石墨烯分散液，然后向其中加入MOFs晶体粉末，密封容器后置于旋涡混合器上持续混合，从零到最高转速反复调节转速，使样品在垂直方向也充分震荡，促使石墨烯片或氧化石墨烯片自组装三维结构的形成以及MOFs晶体在三维框架结构中的充分均匀分散，最后经冷冻干燥获得石墨烯/MOF多孔气凝胶；(2)将气凝胶在N2氛中高温焙烧得到碳化产品；(3)将碳化产品进行酸处理得到MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料。本发明提供了MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料在CDI或MCDI脱盐中的应用，具有良好的效果。

主权项

1.一种MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料的制备方法，其按照如下步骤进行：(1)取一干净容器，向其中加入石墨烯或氧化石墨烯分散液，然后向其中加入MOFs晶体粉末，使MOFs晶体粉末与石墨烯或氧化石墨烯的投料质量比为0.5～50:1，密封容器后置于旋涡混合器上持续混合，混合过程中将转速从零调到最高转速，停留一定时间，再从最高转速调到0，再从0调到最高转速停留一定时间，重复该调速过程，使样品在垂直方向也充分震荡，促使石墨烯片或氧化石墨烯片自组装三维结构的形成以及MOFs晶体在三维框架结构中的充分均匀分散，从而获得石墨烯/MOF多孔水凝胶，最后经冷冻干燥获得石墨烯/MOF多孔气凝胶，所述石墨烯/MOF多孔气凝胶具有自支撑的多孔结构，保留了石墨烯或氧化石墨烯和MOFs结构的完整性；(2)将石墨烯/MOF多孔复合材料气凝胶在N2氛围中以5～10℃/min的升温速率到达600～800℃后保持1～2h，再自然降温，得到碳化产品；(3)将碳化产品进行酸处理以去除金属及金属氧化物，最终得到MOF衍生多孔碳/石墨烯复合电极材料。