[发明专利]一种二维无机盐晶体及其制备方法在审
申请号: | 201710824057.7 | 申请日: | 2017-09-13 |
公开(公告)号: | CN109481951A | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 方海平;吴明红;石国升;陈亮;梁珊珊;杨一舟 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海应用物理研究所;上海大学 |
主分类号: | B01D9/00 | 分类号: | B01D9/00;B01D71/02;B01D67/00 |
代理公司: | 上海弼兴律师事务所 31283 | 代理人: | 薛琦;袁红 |
地址: | 201800 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无机盐晶体 制备 二维 非饱和溶液 无机盐溶液 常温常压 元素化学 计量 析出 二维晶体 化学计量 碳基材料 制备过程 晶体的 普适性 新途径 衍射峰 浸泡 应用 | ||
1.一种二维无机盐晶体,其特征在于,所述二维无机盐晶体的元素化学计量比非常规,所述二维无机盐晶体的元素化学计量比为1.1:1~6.0:1;
其中,所述元素化学计量比为所述无机盐晶体中阳离子与阴离子的个数比。
2.如权利要求1所述的二维无机盐晶体,其特征在于,所述二维无机盐晶体的元素化学计量比为3.0:1;
所述二维无机盐晶体的XRD衍射图谱在(200)处和(400)处出现衍射峰;
所述二维无机盐晶体为片状。
3.一种如权利要求1或2所述的二维无机盐晶体的制备方法,其特征在于,其包括下述步骤:
将碳基材料浸泡在无机盐溶液中10~120min,至析出晶体即可;其中,所述无机盐溶液为非饱和溶液,所述无机盐溶液的摩尔浓度≥1mol/L。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述碳基材料为独立支撑的氧化石墨烯薄膜、部分还原的氧化石墨烯膜、带有滤膜支撑的氧化石墨烯膜或含芳环结构的碳基材料;
和/或,所述碳基材料的膜的厚度为0.2微米~100微米,较佳地为25微米。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述独立支撑的氧化石墨烯薄膜采用方法1制备得到,所述的方法1包括以下步骤:将氧化石墨烯溶液滴涂于光滑疏水纸表面,干燥即得独立支撑的氧化石墨烯膜;
和/或,所述带有滤膜支撑的氧化石墨烯膜采用方法2制备得到,所述方法2包括以下步骤:将氧化石墨烯溶液抽滤,滤膜干燥即得带有滤膜支撑的氧化石墨烯膜;其中,所述抽滤采用滤膜进行抽滤。
6.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述部分还原的氧化石墨烯膜的制备方法包括下列步骤:将所述独立支撑的氧化石墨烯膜或所述带有滤膜支撑的氧化石墨烯膜进行水热反应,即可。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
所述方法1或所述方法2中,所述氧化石墨烯溶液的溶剂为有机溶剂或水,所述有机溶剂较佳地为乙醇、丙酮和二甲基亚砜中的一种或多种;
和/或,所述氧化石墨烯溶液的质量浓度为0.1~10mg/mL,较佳地为5mg/mL;
和/或,所述方法2中,所述滤膜为水相滤膜;
和/或,所述方法1或所述方法2中,所述干燥在烘箱中进行;所述干燥的温度为60~80℃,较佳地为70℃;所述干燥的时间为6~10小时,较佳地为8小时;
和/或,所述方法1或所述方法2中,所述水热反应在去离子水中进行;所述水热反应的去离子水的用量为20~50mL,较佳地为30mL;所述水热反应的温度为160~200℃,较佳地为180℃。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述无机盐溶液为钾盐溶液和/或钠盐溶液;所述钠盐为硫酸钠、碳酸钠、氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠,所述钾盐为硫酸钾、碳酸钾、氟化钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾;
和/或,所述无机盐溶液中的无机盐为氯化钙、氯化镁或氯化铵;
和/或,所述无机盐溶液的溶剂为水或有机溶剂,所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、甘油、二氯乙烷、三氯乙烯、氯仿或甲苯;
和/或,所述无机盐溶液的摩尔浓度为2.5mol/L;
和/或,所述浸泡的时间为30min。
9.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述浸泡之后进行后处理,所述后处理为除去所述碳基材料表面吸附的盐溶液,然后干燥,之后除去所述碳基材料。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述除去碳基材料表面吸附的盐溶液的方法为离心,所述离心的速率为1000rpm~10000rpm,较佳地为2000rpm;
和/或,所述干燥采用干燥箱进行;
和/或,所述干燥的温度为60~80℃,较佳地为70℃;
和/或,所述除去碳基材料为在空气中加热至充分燃烧。
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