The invention relates to a method for metal organic frameworks prepared based on low carbon nanotubes assembled nano structure, which comprises the following steps: S1 is called the amount of metal salts and organic ligands, by liquid phase synthesis, metal ions and organic ligands in the solvent coordination reaction occurs, metal organic frameworks, formed by wash, get the metal organic framework compound powder; S2 powder of S1 was placed in 80 steps to 100 DEG C dried in the oven 5 ~ 10h; S3 metal organic framework compound powders obtained in step S2, under an inert atmosphere, slow heating and heat preservation, can obtain nano structure materials of carbon nanotubes assembled. The invention has the advantages of low cost, simple process, environmental protection, high yield and excellent electrochemical performance of the material. It provides a universal strategy for the preparation of carbon nanotubes, and has the potential of large-scale applications.
【技术实现步骤摘要】
基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳纳米管组装的纳米结构材料及其制备和应用
本专利技术属于纳米材料与电化学器件
,具体涉及一种基于金属有机框架化合物低温制备碳纳米管组装的纳米结构的方法,该材料可作为在能源存储和转换器件的材料,并具有极大地推广普适性。
技术介绍
碳纳米管在1991年被发现,是碳材料一种重要的同素异形体,具有圆柱状结构,其直径从几纳米到几十纳米,其长度可以从几微米到几厘米。因此,在过去的几十年间,因为其独特的电学、力学和结构特性,碳纳米管在逻辑电路、气体存储、生物成像、催化及能源存储等领域表现出极大的潜力。研究者也在碳纳米管的合成方面投入了极大的努力,一些比较有效的合成策略被专利技术,比如电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法等。尽管这些方法取得了极大的成功,然而高的成本和高的能耗依然限制它们的进一步应用。另外,由于其苛刻合成条件,以上方法也很难合成均匀和分散的碳纳米管。最近,由下而上的有机合成也是一种有潜力的方法,在温和的条件下合成出具有精确控制直径和长度的碳纳米管。其中选择的有机分子作为基本单元,通过聚合反应形成预期的碳纳米管。然而,这个精确合成的方法极大地受限于低的产量和复杂的合成过程。此外,在碳纳米管中引入外来掺杂原子,能产生更加独特的特性。因此,开发一种温和普适的合成方法,来制备出高产量、低成本和掺杂可控的碳纳米管在实际应用中急切地需要。金属有机框架化合物作为一种新型的多孔晶态材料,由于其高的比表面积、可调的孔隙结构和可控的结构,在过去的二十年间引起了极大的关注。通过调控金属离子或团簇与有机配体,不同功能化金属有机框架化合物 ...
【技术保护点】
基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳纳米管组装的纳米结构材料的方法,包括如下步骤:S1分别称取适量的金属盐和有机配体,并充分溶解于溶剂中,形成均匀透明溶液,通过液相合成,使溶剂中的金属离子和有机配体发生配位反应,形成金属有机框架化合物,经过洗涤,获得金属有机框架化合物粉体;S2对步骤S1获得的粉体放置于80~100℃烘箱中干燥5~10h;S3将步骤S2中获得的金属有机框架化合物粉体,在惰性气氛下,以1~2℃min
【技术特征摘要】
1.基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳纳米管组装的纳米结构材料的方法,包括如下步骤:S1分别称取适量的金属盐和有机配体,并充分溶解于溶剂中,形成均匀透明溶液,通过液相合成,使溶剂中的金属离子和有机配体发生配位反应,形成金属有机框架化合物,经过洗涤,获得金属有机框架化合物粉体;S2对步骤S1获得的粉体放置于80~100℃烘箱中干燥5~10h;S3将步骤S2中获得的金属有机框架化合物粉体,在惰性气氛下,以1~2℃min-1慢速升温420~450℃并保温8~10h,即可得到碳纳米管组装的纳米结构材料。2.按权利要求1所述的基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳纳米管组装的纳米结构材料的方法,其特征在于所获得的碳纳米管组装的纳米结构材料还经过在空气中280℃~320℃保温3~5h的热处理。3.按权利要求1所述的基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳纳米管组装的纳米结构材料的方法,其特征在于所述的金属盐为钴、镍和铁的无机盐中的任意一种或它们的混合。4.按权利要求1所述的基于金属有机框架化合物低温热解制备的碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:麦立强,孟甲申,牛朝江,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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