The present invention relates to a ZIF 8 pyrolysis porous carbon graphite composite material and its preparation method and application, the structure of the composite material is wrapped in graphene ZIF 8 pyrolysis porous carbon surface. The preparation method comprises: Six hydrated zinc nitrate and 2 2-methylimidazole mixed and dissolved in the solvent, standing for 1 ~ 2H, get the milk like solution, centrifuging, washing, vacuum drying, ZIF 8 ZIF 8 crystal; crystal with potassium citrate mixing, grinding, pickling, drying and carbonization. That is. The preparation method of the invention is simple, low cost, the ZIF 8 pyrolysis porous carbon graphene composite material has stable chemical properties, good capacitance and high specific surface area advantages, make full use of the multi hole and three-dimensional conductive framework to improve the electrochemical performance, at a current density of 1A/g and the specific capacitance can reach. 300F/g is a high performance electrode material for super capacitor of the ideal.
【技术实现步骤摘要】
一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
,特别涉及一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
沸石咪唑酯骨架结构具有优异的物理化学性能,如较高的孔隙率及比表面积,良好的化学稳定性等。这些特殊性质使其广泛应用于电化学领域。现有技术中,纯ZIF-8热解多孔碳是由ZIF-8晶体直接碳化后得到;但是,纯ZIF-8热解多孔碳相对分散,将其用作超级电容器的电极材料比容量低,倍率性差。石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体。纯石墨烯材料为二维大孔材料。目前制备石墨烯的方法为直接将有机物碳化和氧化石墨烯还原等方法,石墨烯为大孔材料,易形成网状结构;但是,纯石墨烯作为电极材料往往比容量较低,倍率性差,能量密度低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料及其制备方法和应用,该方法通过化学合成制备ZIF-8晶体,再通过研磨将ZIF-8晶体和柠檬酸钾混合均匀,高温碳化将石墨烯包裹在ZIF-8热解多孔碳表面,得到电化学性能优异的ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料,制备过程环保、工艺简单、制备成本低廉。本专利技术制备的ZIF-8热解多孔碳由ZIF-8晶体高温碳化得到,石墨烯的原料来源为柠檬酸钾。本专利技术将石墨烯与ZIF-8热解多孔碳相复合,充分提高了材料的电化学性能。本专利技术的一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料,所述复合材料的结构为:石墨烯包裹在ZIF-8热解多孔碳表面。所述复合材料的制备原料包括:六水合硝酸锌,2-甲基咪唑,甲醇,柠檬酸钾等。本专利技术 ...
【技术保护点】
一种ZIF‑8热解多孔碳‑石墨烯复合材料,其特征在于,所述复合材料的结构为:石墨烯包裹在ZIF‑8热解多孔碳表面。
【技术特征摘要】
1.一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料,其特征在于,所述复合材料的结构为:石墨烯包裹在ZIF-8热解多孔碳表面。2.一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料的制备方法,包括:(1)将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑混合,溶解于溶剂中,静置1~2h,得到牛奶状溶液,离心,洗涤,真空干燥,得到ZIF-8晶体;(2)将步骤(1)中的ZIF-8晶体与柠檬酸钾按质量比为1:5~1:40混合,研磨,高温碳化,酸洗,干燥,得到ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料;其中,高温碳化的条件为:800℃保温2h。3.根据权利要求2所述的一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中六水合硝酸锌、2-甲基咪唑和溶剂的质量比为1~5:8~10:700~800。4.根据权利要求3所述的一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为甲醇。5.根据权利要求2所述的一种ZIF-8热解多孔碳-石墨烯复合材料的制备方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘天西,赵哲,张超,刘思良,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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