[發(fā)明專利]一種鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211072260.0
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115181289B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜佳;李秉軻;吳可量;劉學(xué)國;李煥新;郭子俊;宋浩;蔣利浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南陽理工學(xué)院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01M4/131
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

1.一種鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：將鈷鹽與氯冉酸、N,N-二甲基甲酰胺水溶液室溫混合攪拌均勻后，得到混合溶液；然后將混合溶液進(jìn)行加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻、洗滌，得到鈷基金屬有機(jī)框架材料[Co₃(HCOO)₆]_n，其中n為1到正無窮的自然數(shù)；[Co₃(HCOO)₆]_n屬于單斜晶系，空間群為P21/n，晶胞參數(shù)為α＝γ＝90°，β＝91.410(3)°，V=1687.11（11），Z＝4，該鈷基金屬有機(jī)框架材料[Co₃(HCOO)₆]_n在氯冉酸存在的條件下，由Co²⁺離子與N,N-二甲基甲酰胺分解產(chǎn)生的甲酸通過配位鍵形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2.權(quán)利要求1所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述鈷鹽為六水合硝酸鈷或六水合氯化鈷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述N,N-二甲基甲酰胺水溶液中N,N-二甲基甲酰胺與蒸餾水的體積比為（4~5）:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述混合溶液中鈷鹽的濃度為0.008~0.013?mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述混合溶液中氯冉酸的濃度為0.002~0.005?mol/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述加熱反應(yīng)的溫度為140~160?℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述加熱反應(yīng)的時(shí)間為48~96?h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于：所述加熱反應(yīng)的升溫速率為2~5?℃/min。

9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)方法制備的鈷基金屬有機(jī)框架材料，其特征在于：所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料的分子式為[Co₃(HCOO)₆]_n，其中n為1到正無窮的自然數(shù)；[Co₃(HCOO)₆]_n屬于單斜晶系，空間群為P21/n，晶胞參數(shù)為α＝γ＝90°，β＝91.410(3)°，V=1687.11（11），Z＝4，該鈷基金屬有機(jī)框架材料[Co₃(HCOO)₆]_n在氯冉酸存在的條件下，由Co²⁺離子與N,N-二甲基甲酰胺分解產(chǎn)生的甲酸通過配位鍵形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

10.權(quán)利要求9所述的鈷基金屬有機(jī)框架材料作為負(fù)極材料在制備鋰離子電池負(fù)極片中的應(yīng)用。