[發明專利]一種二維金屬氧化物納米片及其制備方法

有效

• 申請號: 201811018977.0
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109231172B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 盧紅斌;阮英波;李夢雄;張佳佳;趙則棟;王燦燦;馬建華;孫敏強
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C01B13/14
• 分類號: C01B13/14;C01B13/36;C01F5/02;C01G23/053;C01G49/06;C01G45/02;C01G9/02;B82Y40/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種二維金屬氧化物納米片，其特征在于所述金屬氧化物納米片具有二維層狀結構；所述金屬氧化物納米片的厚度為0.5-30納米；所述金屬氧化物納米片的橫截面長度為0.1-1000微米，所述二維金屬氧化物納米片的制備方法如下：

（1）：將層狀石墨烯框架材料加入到金屬鹽水溶液中，過濾得到層間含金屬鹽溶液的濕態層狀石墨烯框架材料顆粒；所用層狀石墨烯框架材料是由氧化石墨烯三維結構體與多氨基聚醚胺反應制備得到的，所述層狀石墨烯框架材料由周期性平行排列的石墨烯片層和層間鏈接兩個相鄰片層的多氨基聚醚胺分子鏈以及微孔/介孔孔道構成；

（2）：將步驟（1）得到的濕態層狀石墨烯框架材料顆粒加入到過量的金屬鹽的沉淀劑溶液中，沉淀物經過濾、洗滌和干燥后，得到層狀石墨烯框架材料/金屬鹽沉淀物復合物；

（3）：將步驟（2）得到的層狀石墨烯框架材料/金屬鹽沉淀物復合物經高溫煅燒，得到二維金屬氧化物納米片。

2.根據權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于所述金屬氧化物納米片具有孔洞結構，孔洞的平均孔徑為0.5-10納米；所述金屬氧化物納米片的比表面積為20-500平方米/克。

3.根據權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于所述金屬氧化物納米片中金屬元素包括鐵、鋁、鎂、鈦、鋅、鉻、銅、錳、鋇、鎳、鈷、鋯、錫、銀、鎢或鉬中的一種或幾種混合。

4.根據權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于步驟（1）中所述的金屬鹽為可溶性鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽、鈦鹽、鋅鹽、鉻鹽、銅鹽、錳鹽、鋇鹽、鎳鹽、鈷鹽、鋯鹽、錫鹽、銀鹽、鎢鹽或鉬鹽中的一種或幾種混合；所述金屬鹽的濃度為0.0001-100摩爾/升。

5.根據權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于步驟（2）中所述金屬鹽的沉淀劑為可溶性堿或者可溶性碳酸鹽；所述沉淀劑的濃度為0.001-50摩爾/升。

6.根據權利要求5所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于所述可溶性堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種或幾種混合，所述可溶性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銨中的一種或幾種混合。

7.根據權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片，其特征在于步驟（3）中所述高溫煅燒條件為：在空氣中于200-1500℃溫度下，煅燒0.5-20小時。

8.一種如權利要求1所述的二維金屬氧化物納米片在能源存儲與轉換、化學催化、環境保護或生物醫學領域中的應用。