[發明專利]金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片及其制備

有效

• 申請號: 201711222938.8
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109835937B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 吳忠帥;董琰峰;包信和
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C01G1/12
• 分類號: C01G1/12;C01G51/00;C01G53/11;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

1.一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于，

該方法主要包括以下步驟：

（1）將金屬鹽水溶液與有機配體水溶液快速混合均勻，反應一定時間后，分離、洗滌、干燥得到二維金屬有機骨架化合物；所述有機配體為苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-硝基咪唑或2-咪唑甲醛中至少一種；所述金屬鹽中金屬為Co、Zn、Ni、Fe、Cu、Mn中的一種或多種；所述金屬鹽為上述金屬的金屬氯化鹽、金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽中的一種或多種；所述二維金屬有機骨架化合物具有微米級樹葉狀形貌；

（2）將二維金屬有機骨架化合物超聲分散于反應溶液中，將硫源溶液倒入，在一定溫度下反應一定時間進行硫化處理，經分離、洗滌、冷凍干燥得到金屬硫化物褶皺納米片；

（3）將金屬硫化物褶皺納米片在惰性氣氛下熱處理一定時間，可獲得金屬硫化物孔洞納米片；

所述該納米片具有褶皺納米片或孔洞納米片結構；其化學組成可簡寫為MS_x，其中M代表Co、Zn、Ni、Fe、Cu、Mn中的一種或多種，S代表硫元素，x范圍為0.5~2。

2.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述有機配體濃度為0.01-0.5 M，有機配體與過渡金屬鹽的摩爾比為4.0。

3.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（1）中反應時間為1-24 h。

4.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（1）中分離、洗滌、干燥，具體為反應完的混合物料采用離心或抽濾方法分離，分離得到的物料用高純水或去離子水洗滌，洗滌得到的物料通過真空干燥或冷凍干燥去除水分，真空干燥溫度不高于120 ^oC。

5.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述硫源為硫脲、硫化鈉、硫代乙酰胺或硫醇中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述反應時間為10 min~12 h。

7.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述反應溶液為水、乙醇、甲醇中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述硫源與金屬有機骨架化合物的質量比為0.1~50。

9.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述硫源溶液的溶劑為水、乙醇、甲醇中的一種或多種。

10.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中所述硫化反應溫度為20 ^oC ~200 ^oC。

11.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（2）中分離、洗滌、冷凍干燥，具體步驟為反應完的混合物料采用離心或抽濾方法分離，分離得到的物料用去離子水或乙醇洗滌，再重新分散于適量水中，最后在-60 ^oC下冷凍干燥。

12.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的熱處理氣氛為氮氣、氬氣或氦氣的一種。

13.根據權利要求1所述的一種金屬有機骨架化合物衍生的金屬硫化物納米片的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的煅燒溫度為300 ^oC~500 ^oC，煅燒時間為0.5~6 h。