[發(fā)明專利]一種金屬有機(jī)框架材料及其制備和其在電極材料中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211140346.2
• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115232326B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙禮義;曹宇;李丹
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林中科研伸科技有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01M4/60;H01M10/052
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 姜?dú)g歡

1.一種金屬有機(jī)框架材料，其特征在于，該金屬有機(jī)框架材料為MOF-ET8，化學(xué)式為[Zr₂(L)₃]，其中L為有機(jī)配體C₂₂H₂₀N₂O₆，有機(jī)配體的結(jié)構(gòu)為：。

2.權(quán)利要求1中有機(jī)配體的制備方法，其特征在于，該方法按以下步驟進(jìn)行：

S1：在-78℃下，向正己烷中依次加入正丁基鋰、1,5-二溴-2,4-二甲氧基苯、四氫呋喃，加熱至0℃，并在0℃下攪拌12h，再冷卻至-78℃，加入硼酸三甲酯，加熱至25℃，并在25℃下攪拌18h，再加入鹽酸，在25℃下攪拌0.5h，洗滌、干燥，得到中間體1；

S2：依次向水/二氧六環(huán)的混合溶液中加入中間體1、2-氨基-4-溴苯甲酸甲酯、氟化銫、二氯化鈀，在氬氣保護(hù)下加熱攪拌回流24h，冷卻至25℃，加入二氯甲烷靜置分層，洗滌、干燥，有機(jī)相旋干，最后以二氯甲烷/乙酸乙酯為洗脫劑進(jìn)行硅膠柱層析，得到中間體2；

S3：將中間體2、四氫呋喃、甲醇和氫氧化鈉溶液混合，加熱回流攪拌24h，冷卻至25℃后將有機(jī)相旋干，然后將pH值調(diào)節(jié)至5，離心后水洗沉淀，最后真空干燥，得到有機(jī)配體。

3.權(quán)利要求1所述的金屬有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于，該方法按以下步驟進(jìn)行：

將四氯化鋯和有機(jī)配體溶解于N, N-二甲基甲酰胺和鹽酸的混合溶液，先超聲處理，再加熱反應(yīng)，反應(yīng)后離心、洗滌、干燥，得到MOF-ET8，即金屬有機(jī)框架材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，四氯化鋯和有機(jī)配體的摩爾比為0.27：（0.35-0.4），加熱反應(yīng)溫度為70-90℃，時(shí)間為10-14h。

5.權(quán)利要求1所述的金屬有機(jī)框架材料在電極材料中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，電極材料為CNT@MOF-ET8-S，所述CNT@MOF-ET8-S的制備方法按以下步驟進(jìn)行：

步驟1：對CNT進(jìn)行酸處理，然后水洗、凍干；

步驟2：將MOF-ET8、CNT、鹽酸溶液加入到N, N-二甲基甲酰胺中，先超聲，再加熱反應(yīng)，然后離心、洗滌、真空干燥，得到CNT@MOF-ET8；

步驟3：將CNT@MOF-ET8和硫混合，然后在氬氣保護(hù)下轉(zhuǎn)移到高壓釜中，于150-170℃下加熱8-12h，再在氮?dú)夥諊杏?50-250℃下加熱1-3h，得到正極材料CNT@MOF-ET8-S。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，步驟1中酸處理過程：將CNT加入到硫酸/硝酸的混酸中，浸泡5-7h；步驟2中加熱反應(yīng)溫度為70-90℃，時(shí)間為10-14h；步驟3中CNT@MOF-ET8和硫的質(zhì)量比為1：（2-4）。

8.權(quán)利要求6中電極材料CNT@MOF-ET8-S在鋰硫電池中的應(yīng)用。