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专利号: 2018114276937
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)将混合金属盐溶液加入配体溶液中,搅拌反应得到双金属MOF;所述混合金属盐包括模板金属盐和掺杂金属盐,所述模板金属盐为Ni盐、Fe盐和Co盐中的至少一种,掺杂金属盐为Ni盐、Fe盐、Co盐、Mo盐和Zn盐中的至少一种;

(2)将步骤(1)得到的双金属MOF在N2氛围中和H2氛围中煅烧,得到碳化产品;

(3)将步骤(2)得到的碳化产品进行酸处理,得到碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料。

2.如权利要求1所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述混合金属盐溶液的浓度为0.08 0.12mol/L,所述配体溶液~

的浓度为0.75 0.85mol/L,所述混合金属盐和配体的摩尔比为1:7.8 8.2。

~ ~

3.如权利要求2所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:所述混合金属盐溶液和配体溶液的溶剂为去离子水、甲醇、乙醇和DMF中的至少一种;所述配体为羧酸类化合物、咪唑类化合物、吡啶类化合物和卟啉类化合物中的至少一种;所述模板金属盐与所述掺杂金属盐的物质的量比为8.8 9.2:1。

~

4.如权利要求1所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:所述Ni盐、Fe盐、Co盐、Mo盐和Zn盐分别为六水合硝酸镍、六水合硝酸铁、六水合硝酸钴、六水合硝酸钼和六水合硝酸锌。

5.如权利要求1所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述搅拌速率为100 300r/min,反应温度为20 30℃,反应时间~ ~

为9 15h。

~

6.如权利要求1所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述煅烧方法为:将双金属MOF在N2氛围中以5~10℃/min的升温速率升至500~600℃后,切换到H2气氛通乙醇保持30~60min,然后切换到N2气氛再以5~10℃/min的升温速率升至780 820℃保持1 2h后自然降温,得到碳化产品。

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7.如权利要求1所述的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述酸处理的方法为:将碳化产品浸没在浓度为1 5mol/L的盐~

酸或浓度为1 2mol/L的硝酸中,加热至40 60℃保持20 28h。

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8.一种如权利要求1 7之一所述制备方法得到的碳纳米管/MOF多孔碳复合电容去离子~

电极材料的应用,其特征在于:所述碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料制备成CDI电极应用于电容去离子脱盐或电容析去离子脱盐中。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于:所述CDI电极的制备方法为:将制备的碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料、导电炭黑和PVDF以质量比为7 8:1 2:1混匀~ ~

后,逐滴加入N‑甲基吡咯烷酮后,研磨成混合物,碳纳米管/MOF衍生多孔碳复合电容去离子电极材料与N‑甲基吡咯烷酮的质量体积比为1g:8 10mL;将所述混合物搅拌成均匀的浆状~

物并均匀涂覆在的石墨片上,在50 60℃下干燥12 15h,得到电极;混合物与石墨片的质量~ ~

2

面积比为55 65mg:5×5cm。

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