本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種選擇性腐蝕ce-mofs制備高比表面積ceo2的方法。

背景技術(shù)：

空心/多孔結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于催化、傳感、燃料電池及藥物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。與普通固體材料相比，前者具有比表面積高、催化活性位點(diǎn)多等優(yōu)點(diǎn)。制備空心/多孔結(jié)構(gòu)材料的方法已被廣泛報(bào)道，但如何遴選出一種高效、通用的方法一直是材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問(wèn)題之一。近年來(lái)，有機(jī)金屬骨架材料（mofs）因具有高孔隙率、大比表面積、特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，通過(guò)熱分解mofs方法制備多孔金屬氧化物正受到廣泛的關(guān)注。

熱分解mofs制備金屬氧化物一般在高溫下進(jìn)行，以確保有機(jī)配體完全分解，進(jìn)一步保證金屬氧化物的純度。例如，文獻(xiàn)chemicalscience,2015,6(4):2495-2500中報(bào)道了高溫?zé)岱纸鈉e(cu)-btc制備ceo2(cu)。根據(jù)熱重曲線，作者選擇了650℃為ce(cu)-mofs的分解溫度；文獻(xiàn)sustainableenergy&fuels,2017,1中報(bào)道了在550℃下氬氣氛圍保護(hù)熱分解ce-bdc制備ceo2@c鋰電池陽(yáng)極材料。雖然上述方法均獲得了多孔金屬氧化物，但其熱分解溫度高，易造成能源的浪費(fèi)，不適于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，而且最終獲得材料的晶粒在高溫下容易燒結(jié)、變大，降低了納米尺寸效應(yīng)在催化反應(yīng)中的作用。mofs雖然具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積，但經(jīng)高溫煅燒后金屬氧化物的比表面積降低較多。因此，探索一種新穎的制備方法，發(fā)揮mofs煅燒產(chǎn)物的多孔優(yōu)點(diǎn)，并且進(jìn)一步提高熱解后金屬氧化物的比表面積，將具有重要的理論意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了突破現(xiàn)有技術(shù)的限制，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種選擇性腐蝕ce-mofs制備高比表面積ceo2的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種選擇性腐蝕ce-mofs制備高比表面積ceo2的方法，包括如下步驟：

a、將ce(no3)3和h3btc溶解于去離子水和乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌加熱2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

b、將步驟a中制得的ce-mofs在一定氛圍和溫度下煅燒，保溫時(shí)間2h，升溫速率5℃/min，得到殼層材料為ceo2、內(nèi)部為ce-mofs的核殼結(jié)構(gòu)材料；

c、將步驟b中制得的ceo2@ce-mofs核殼結(jié)構(gòu)材料用酸洗滌、浸泡除去ce-mofs，經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

上述步驟a所述ce(no3)3、h3btc、去離子水、乙醇用量比為（0.9-1.1mmol）：（0.9-1.1mmol）：（20-30ml）：（20-30ml）。

上述步驟b所述反應(yīng)條件為空氣氛圍或富氧氛圍。

上述步驟b所述煅燒溫度為300℃-350℃。

上述步驟c所述酸為稀hcl、稀hno3、稀h2so4或乳酸。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種選擇性腐蝕ce-mofs制備高比表面積ceo2的方法。以ce-mofs為模板，在適宜的溫度下煅燒，首先得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)酸洗除去未完全轉(zhuǎn)化的ce-mofs，便得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。本發(fā)明制備條件相對(duì)溫和，無(wú)需加入表面活性劑或聚合物，操作簡(jiǎn)單，豐富了利用mofs制備高比表面積金屬氧化物的方法。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2的透射電鏡圖和掃描電鏡圖。

圖1a-b為實(shí)施例1所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖1c-d為實(shí)施例1所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的掃描電鏡圖。

圖2為實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖2a為實(shí)施例2所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖2b為實(shí)施例3所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖2c為實(shí)施例4所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖2d為實(shí)施例5所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的透射電鏡圖。

圖3為實(shí)施例1所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的xrd圖。

圖4為實(shí)施例1所制備的具有空心/多孔結(jié)構(gòu)ceo2的bet圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，這些實(shí)施例僅用于舉例說(shuō)明本發(fā)明，但不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。

實(shí)施例1

(a)將434mgce(no3)3和210mgh3btc溶解在25ml去離子水和25ml乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

(b)將ce-mofs棒在300℃下煅燒2h，升溫速率5℃/min，得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物；

(c)將上述ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物用1mhcl洗滌浸泡17h，除去ce-mofs。經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

實(shí)施例2

(a)將434mgce(no3)3和210mgh3btc溶解在25ml去離子水和25ml乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

(b)將ce-mofs棒在300℃下煅燒2h，升溫速率5℃/min，得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物；

(c)將上述ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物用1mh2so4洗滌浸泡17h，除去ce-mofs，經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

實(shí)施例3

(a)將434mgce(no3)3和210mgh3btc溶解在25ml去離子水和25ml乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

(b)將ce-mofs棒在300℃下煅燒2h，升溫速率5℃/min，得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物；

(c)將上述ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物用1mhno3洗滌浸泡17h，除去ce-mofs，經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

實(shí)施例4

(a)將434mgce(no3)3和210mgh3btc溶解在25ml去離子水和25ml乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

(b)將ce-mofs棒在300℃下煅燒2h，升溫速率5℃/min，得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物；

(c)將上述ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物用稀釋2倍的乳酸洗滌浸泡17h，除去ce-mofs，經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

實(shí)施例5

(a)將434mgce(no3)3和210mgh3btc溶解在25ml去離子水和25ml乙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將混合物在90℃油浴下攪拌2h，然后離心、洗滌、干燥，得到形貌均一的ce-mofs棒；

(b)將ce-mofs棒在350℃下煅燒2h，升溫速率5℃/min，得到ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物；

(c)將上述ceo2@ce-mofs中間產(chǎn)物用1mhcl洗滌浸泡17h，除去ce-mofs，經(jīng)過(guò)離心、洗滌、干燥，得到具有空心/多孔結(jié)構(gòu)的ceo2。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。