一种CuO/g-C3N4复合材料的制备方法

技术领域

本发明属于CuO/g-C

背景技术

随着世界经济的快速发展，可再生能源的开发与利用已成为21世纪面临的重大难题。目前风能、太阳能等可再生能源受气候环境的影响较大，而研究一种高效的储能设备来实现能量的提前储备将是一种行之有效的解决方法，因此高效储能器件的研发逐渐成为研究者们的关注重点。超级电容器作为目前最具有应用前景的新型储能装置之一，是一种介于传统电容器和电池之间的新型储存电能的器件，具有环境污染低、功率密度高、循环稳定性好、使用寿命长等优点。在超级电容器中电极材料是使其最重要的组成部分，也是研究者们的主要研究内容。近十几年来，一类被称为“金属-有机骨架(Metal-OrganicFrameworks，MOFs)材料”的有机-无机杂化纳米多孔材料受到了广泛关注，成为新材料领域的研究热点与前沿之一。

金属有机骨架(MOFs)由于其具有较高的孔隙率和可控结构等特点而被广泛研究应用于电极材料领域。Ramachandran R等以硝酸铜和均苯三甲酸为原料，在不同温度下水热反应合成了具有混合相的Cu@BTC-120，研究表明，该材料具有良好的循环性(3000次循环后电容保留89.7％)，但是比电容不够理想(电流密度为1.5A·g

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种CuO/g-C

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种CuO/g-C

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散后，在温度为100℃的条件下水热反应10h～12h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；

S2、g-C

S3、CuO/g-C

优选地，S1中所述六水合硝酸铜、均苯三甲酸的用量比为8.2mmol：4.7mmol：34mL。

优选地，S1和S3中超声分散的时间均为20min。

优选地，S1中离心处理的转速为8000r/min，离心处理的时间为10min。

优选地，S2中所述碳酸氢铵和三聚氰胺的质量比为1:0.5。

优选地，S2中所述g-C

优选地，S3中所述Cu-BTC材料、g-C

优选地，S3中所述CuO/g-C

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明中制备的Cu-BTC材料本身作金属有机骨架(MOFs)材料具有高孔隙率，后期通过空气气氛下煅烧形成CuO，最终得到的CuO/g-C

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的实施例1的g-C

图2是本发明的实施例1制备的CuO/g-C

图3为本发明的实施例1制备的CuO/g-C

图4为本发明的实施例1制备的CuO/g-C

图5为本发明的实施例1制备的CuO/g-C

具体实施方式

实施例1

本实施例的CuO/g-C

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散20min后，在温度为100℃的条件下水热反应10h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；所述六水合硝酸铜、均苯三甲酸和N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液的用量比为8.2mmol：4.7mmol：34mL；分别用N-N二甲基甲酰胺与乙醇进行离心处理，离心处理的转速为8000r/min，离心处理的时间为10min；

S2、g-C

S3、CuO/g-C

本发明中制备的Cu-BTC材料本身作金属有机骨架(MOFs)材料具有高孔隙率，后期通过空气气氛下煅烧形成CuO，最终得到的CuO/g-C

本实施例中S2中得到的g-C

本实施例制备的CuO/g-C

图3为本实施例制备的CuO/g-C

图4为本实施例制备的CuO/g-C

实施例2

本实施例的CuO/g-C

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散20min后，在温度为100℃的条件下水热反应12h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；所述六水合硝酸铜、均苯三甲酸和N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液的用量比为8.2mmol：4.7mmol：34mL；离心处理的转速为10000r/min，离心处理的时间为10min；

S2、g-C

S3、CuO/g-C

将本实施例制备的CuO/g-C

实施例3

本实施例的CuO/g-C

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散20min后，在温度为100℃的条件下水热反应10h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；所述六水合硝酸铜、均苯三甲酸和N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液的用量比为8.2mmol：4.7mmol：34mL；离心处理的转速为9000r/min，离心处理的时间为10min；

S2、g-C

S3、CuO/g-C

将本实施例制备的CuO/g-C

实施例4

本实施例的CuO/g-C

S1、Cu-BTC材料的制备：将六水合硝酸铜、均苯三甲酸加入至质量分数为50％的N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液超声分散20min后，在温度为100℃的条件下水热反应12h后，离心处理后，将沉淀物质在温度为80℃的条件下烘干12h，得到Cu-BTC材料；所述六水合硝酸铜、均苯三甲酸和N-N二甲基甲酰胺的乙醇溶液的用量比为8.2mmol：4.7mmol：34mL；离心处理的转速为10000r/min，离心处理的时间为10min；

S2、g-C

S3、CuO/g-C

将本实施例制备的CuO/g-C

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。