[发明专利]在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法及电池

权利要求书

1.一种在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

第一步，配制溶液：将含有羧基的卟啉结构的前驱体分散于混合溶剂中，得到前驱体溶液；

第二步，将前驱体溶液与锌基底进行反应，得到卟啉基二维Zn-MOF阵列；

第三步，将第二步得到的卟啉基二维Zn-MOF阵列用溶剂冲洗，之后进行溶剂脱除，从而在锌基底上附着卟啉基二维MOF纳米片阵列；

含有羧基的卟啉结构的前驱体为4 ,4 ,4 ,4-(卟啉-5,10,15,20-四甲酰基)四(苯甲酸)。

2.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，所述卟啉基二维MOF纳米片阵列具有可调节的开孔结构；且所述卟啉基二维MOF纳米片阵列中的纳米片垂直于所述锌基底，该卟啉基二维MOF纳米片阵列具有丰富的通道传输离子。

3.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，所述卟啉基二维MOF纳米片阵列中的金属中心为锌。

4.根据权利要求2所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，所述卟啉基二维MOF纳米片阵列的开孔结构的孔径为100 nm-2 μm，纳米片的厚度为10 nm-100 nm，所述卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的厚度为5 μm-800 μm。

5.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，第一步所述混合溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、乙二醇、甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的至少两种。

6.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，第二步中，反应的温度区间为25-180 ℃，反应时间为1 min-24 h。

7.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，前驱体溶液的浓度为1-1000 mg ml^-1。

8.根据权利要求1所述的在锌基底上合成卟啉基二维金属有机框架纳米片阵列的方法，其特征在于，第三步所述溶剂为乙醇、水、甲醇和石油醚中的至少一种。

9.电池，包括正极、负极、电解液和隔离膜，其特征在于：所述负极为采用权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的锌基底卟啉基二维MOF纳米片阵列。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于：所述正极为钒基正极、锰基正极或者普鲁士蓝。