一种氧化石墨烯和含铜配位聚合物复合材料及其微波合成方法

摘要

本发明涉及一种氧化石墨烯和铜基金属有机框架化合物（MOFs）的复合材料及其制备方法，也就是主要提供了一种氧化石墨烯和含铜配位聚合物复合材料及其微波合成方法。制备步骤如下：将反应物（氧化石墨烯、无机铜盐和有机羧酸）溶解于混合有机溶剂中，再将上述混合溶液在温度为90~140℃和500~900w功率条件下，微波反应器中反应15min~180min，降温后取出，经过抽滤、洗涤、干燥和焙烧，得到蓝黑色的含铜配位聚合物分散于石墨氧化物中的复合材料，且复合材料的BET比表面积在600～1500m²/g范围内。本发明制备工艺简单，成本低，反应时间极短，能够在短时间内在温和条件下制备出一种高比表面积多孔的复合材料。制得的新型多孔高比表面积复合材料在吸附、分离、传感、催化、药物运输等方面有着广泛的应用前景。

主权项

一种氧化石墨烯和含铜配位聚合物复合材料的微波合成方法，其特征在于：包括如下步骤：1）将体积比为9:1的95%的浓硫酸和85%的浓磷酸混合，每100 mL混合酸加入2～6 g的高锰酸钾和0.5～2 g的石墨，在水浴锅中搅拌反应8～30小时，反应温度为35～55 ℃，自然降温到室温；2）将产物用用双氧水还原然后用盐酸除去杂质，收集、抽虑、用水或有机溶剂洗涤、室温真空干燥，制得石墨氧化物粉末；3）将无机铜盐和有机羧酸溶解于比例为1:1.5~2的水和有机溶剂的混合溶剂中，每100 mL溶剂加入2～20 mmol无机铜盐和2～20 mmol有机羧酸，以含铜配位聚合物理论产量为标准，添加1%~50%质量分数的石墨氧化物粉末并超声分散，反应温度为90~140℃，500~900w功率下微波反应时间为15min~180min，自然降温到室温；4）将产物收集，抽滤、用水或有机溶剂洗涤、在40～120 ℃真空干燥，然后在140～220℃焙烧除去客体分子，制得多孔氧化石墨烯和含铜配位聚合物的复合材料，BET比表面积为500～2000 m²/g。