[发明专利]一种金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶，其特征在于，所述金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶具有核鞘结构，其中，所述金属氧化物纳米晶作为内核，所述金属有机框架薄膜作为外壳，所述金属有机框架薄膜包覆在金属氧化物纳米晶外表面，且作为外壳的金属有机框架薄膜为至少两层薄膜结构；

所述金属氧化物纳米晶选自贵金属负载/修饰的氧化锌纳米晶，或者表面负载氧化锌籽晶的其他金属氧化物纳米晶；

所述贵金属选自金、银、铂中的至少一种；

所述的其他金属氧化物选自二氧化锡、二氧化钛、三氧化钨、三氧化钼、四氧化三钴、氧化钴中的至少一种；

每层金属有机框架薄膜的厚度相同或不同，且所述每层金属有机框架薄膜的厚度为1-50nm；

金属有机框架薄膜中相邻层的金属有机框架薄膜的有机配体不同，或相邻层的金属有机框架薄膜的有机配体和相邻层的金属有机框架薄膜的金属均不同；

所述有机配体选自咪唑，2-甲基咪唑，2-乙基咪唑，4-甲基咪唑，4,5-二甲基咪唑，2,4,5-三甲基咪唑，苯并咪唑，2-甲基苯并咪唑，2-乙基苯并咪唑，5,6-二甲基苯并咪唑，2,5,6-三甲基苯并咪唑，2-乙基-5,6-二甲基苯并咪唑中的至少一种；

所述金属选自锌或钴。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米晶，其特征在于，所述纳米晶选自纳米颗粒、纳米线、纳米片中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米晶，其特征在于，所述纳米晶的尺寸为至少一维尺寸小于100 nm。

4.根据权利要求3所述的金属氧化物纳米晶，其特征在于，所述纳米晶为三个维度上小于100nm的纳米颗粒，或为两个维度上小于100nm的一维纳米线，或为一个维度上小于100nm的二维纳米片。

5.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米晶，其特征在于，所述金属有机框架薄膜为两层薄膜结构、三层薄膜结构或四层薄膜结构。

6.权利要求1-5中任一项所述的金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1）采用液相外延生长法，将金属氧化物纳米晶浸入到金属盐和有机配体的混合溶液中，反应，制备得到一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶；

2）采用液相外延生长法，将步骤1）的一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶浸入到金属盐和有机配体的混合溶液中，反应，制备得到两层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶，其中，所述金属盐和有机配体中的至少一种不同于步骤1）中的金属盐和有机配体；或者，

2’）采用配体交换法，将步骤1）的一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶浸入到不同于步骤1）的有机配体溶液中，反应，制备得到两层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶。

7.根据权利要求6所述的金属氧化物纳米晶的制备方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

1）采用液相外延生长法，将金属氧化物纳米晶浸入到金属盐和有机配体的混合溶液中，反应，制备得到一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶；

2）采用液相外延生长法，将步骤1）的一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶浸入到金属盐和不同于步骤1）的有机配体的混合溶液中，反应，制备得到两层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶；或者，

2’）采用配体交换法，将步骤1）的一层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶浸入到不同于步骤1）的有机配体溶液中，反应，制备得到两层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶。

8.根据权利要求7所述的金属氧化物纳米晶的制备方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

3）重复步骤2），区别在于使用的有机配体不同于步骤2）和步骤2’）的有机配体，和/或使用的金属盐不同于步骤2）和步骤2’）的金属盐，制备得到多层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶；或者，

3’）重复步骤2’），区别在于使用的有机配体不同于步骤2）和步骤2’）的有机配体，制备得到多层金属有机框架薄膜包覆的金属氧化物纳米晶。