一种二维范德华异质结及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种二维范德华异质结及其应用，该二维范德华异质结由两种不同的超薄二维MOFs纳米片进行范德华杂化而成，其制备方法如下：1）合成三维MOFs前体材料；2）将三维MOFs前体材料分别在溶液中剥离，制备超薄二维MOFs纳米片；3）两种不同的超薄二维MOFs纳米片在溶液中1:1混合（mol/mol），搅拌、静置，去除沉淀，旋干即得到所述的二维范德华异质结。其对空气水的捕获量高达自身重量的658%。所述的二维范德华异质结制备简单，价格低廉，稳定性强，具有超强的空气水捕获能力，在无能耗空气水捕获装置、智能吸湿窗户和湿度检测器等方面具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种二维范德华异质结及其应用
本专利技术涉及一种二维范德华异质结制备方法及其应用，属于纳米材料领域。
技术介绍
水资源匮乏是全球绿色可持续发展面临的重大问题之一。地球周围空气中的水含量预计有1300万亿升，相当于全球湖泊淡水总含量的10%。对于这一“零成本”资源的综合利用，一方面，将有效缓解淡水资源短缺问题；另一方面，将实现对空气湿度的调控，为人类活动和生活居住提供舒适的空间，并改变人类的生存方式。空气取水技术是一种能够有效地解决水资源短缺的技术途径，其原理是是采取一定方法收集空气中的水资源并加以利用。空气取水技术有含量大、可再生、清洁、可利用低品位热源驱动等优点。空气取水的方法可分为：机械方法：机械法、制冷结露法：、吸收法、吸附法。其中吸附法是湿空气通过吸附剂，然后采用一定方式加热吸附剂，水分从吸附剂内解吸，水蒸气冷凝得到淡水。吸附法空气取水与其它方法相比具有体积小、重量轻、装置简单、工作湿度要求低等优点，并可以利用太阳能或其它热源作为解吸热源，环保，节能。因此吸附法空气取水技术已经被广泛地应用。多孔材料（如沸石、硅胶和MOFs）可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维范德华异质结，其特征在于，二维范德华异质结由两种不同的超薄二维MOFs纳米片进行范德华杂化而成；二维范德华异质结名称为2D-Zn/2D-Co，其中2D-Zn (Zn(NCS)

【技术特征摘要】
1.一种二维范德华异质结，其特征在于，二维范德华异质结由两种不同的超薄二维MOFs纳米片进行范德华杂化而成；二维范德华异质结名称为2D-Zn/2D-Co，其中2D-Zn(Zn(NCS)2(C4N2H4)2)和2D-Co(Co(NCS)2(C4N2H4)2)分别为两种不同的超薄二维MOFs纳米片。


2.根据权利要求1所述的一种二维范德华异质结，其特征在于，所述的二维范德华异质结的制备步骤如下：
步骤一、在室温下，将Co(SCN)2溶于水溶液中，将吡嗪溶于丙酮溶液中；然后将Co(SCN)2水溶液缓慢加入吡嗪丙酮溶液中，在100-500rpm下搅拌1-3h，1000-2000rpm离心，清水洗涤，干燥，得到橘黄色固体产物，即为三维MOFs前体材料；
步骤二、将步骤一得到的三维MOFs前体材料分散在溶液中，在25-40℃，20-60kHz条件下超声60-90min；并在100-500rpm下搅拌12-24h，然后静置24-36h，100-1000rpm离心除去沉淀，得到丁达尔溶液；并将上述所得到的丁达尔胶体溶液旋蒸，干燥，得到绿色的固体粉末，即为超薄二维MOFs纳米片2D-Co(Co(NCS)2(C4N2H4)2)；
步骤三、在室温下，将ZnSO4·7H2O和吡嗪分别溶于甲醇溶液中，然后将ZnSO4·7H2O甲醇溶液缓慢加入吡嗪甲醇溶液中，搅拌；然后称取NH4SCN溶于甲醇溶液中；并将其加入到上述混合的甲醇溶液中，在100-500rpm下搅拌1-3h，1000-2000rpm离心、清水洗涤，干燥，得到白色固体产物，即为三维MOFs前体材料；
步骤四、将步骤三得到的三维MOFs前体材料分散在溶液中，在25-40℃，20-60kHz条件下超声60-90min；并在100-500rpm下搅拌12-24h，然后静置24-36h，100-1000rpm离心除去沉淀，得到丁达尔溶液；并将上述所得到的丁达尔胶体溶液旋蒸，干燥，得到白色的固体粉末，即为超薄二维MOFs纳米片2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洋辉，王聪，张岚，林呈琪，冯煜轩，方文霞，王佳莹，孙伯旺，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32