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专利号: 2019105298908
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,所述金属有机骨架碳纤维复合薄膜应用于超级电容器中;所述金属有机骨架碳纤维复合薄膜为所述超级电容器中的电极材料;

所述金属有机骨架碳纤维复合薄膜的制备方法,包括如下步骤:步骤一:将高分子聚合物溶于溶剂中作为纺丝液,在40‑85℃下搅拌10‑30h使其充分溶解,得到溶液A;

步骤二:步骤一得到的溶液A经静电纺丝制备得到聚合物纳米纤维膜,将聚合物纳米纤维膜在空气中预氧化处理,然后在惰性气体中进行烧结处理,干燥,得到CNF膜;

步骤三:将步骤二中得到的CNF膜置于臭氧和氧气的混合气体中,20‑60℃下处理10‑

60min,制成功能化的CNF膜,以显著增加CNF膜表面羧酸基官能团的数目;所述步骤三中的臭氧的体积分数为1%‑10%,所述混合气体的流量为10‑50mL/min;

步骤四:将所述功能化的CNF膜置于1mol/L‑5mol/L的金属盐溶液中,20‑60℃浸泡1‑

3h,随后置于1mol/L‑5mol/L的有机配体溶液中,在20‑60℃下浸泡1‑3h,重复3‑20次,洗涤干燥,制成MOF/CNF复合膜。

2.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤二具体为:聚合物纳米纤维膜在200‑350℃空气中预氧化1‑3h,然后在惰性气体中800‑1400℃烧结1‑3h,干燥,得到CNF膜。

3.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤一中的高分子聚合物是聚丙烯腈、聚乳酸、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤一中的溶剂是N,N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇、水、四氢呋喃中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤一的纺丝液中高分子聚合物的质量分数为5%‑30%。

6.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤二中的静电纺丝具体为:将3‑10mL的溶液A置于注射器中,保持注射器针尖与接收板的距离为5‑20cm,注射器针尖与接收板的电压10‑30KV、10‑30℃、相对湿度10%‑40%条件下进行纺丝。

7.根据权利要求1或2所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,所述惰性气体是指氮气或氩气。

8.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架碳纤维复合薄膜的应用,其特征在于,步骤

2+ 2+ 2+

四中的金属盐溶液是含有Zn 、Co 、Ni 中的一种或几种的溶液,所述有机配体是二甲基咪唑、苯并咪唑中、均苯三甲酸中的一种或几种。