(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211224321.0 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 海卓动力 （北京） 能源科技有限公司 地址 102200 北京市昌平区未来科 学城英 才北三街16号院15号楼 2单元408室 (72)发明人 谢佳平　朱维　姜伟峰　沈军　 (74)专利代理 机构 北京方圆嘉 禾知识产权代理 有限公司 1 1385 专利代理师 曹鑫蕊 (51)Int.Cl. C08G 83/00(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) G01L 1/18(2006.01) (54)发明名称 一种具有压阻特性的二维半导体纳米材料 及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种具有压阻特性的二维半 导体纳米材料及其制备方法和应用， 属于压阻材 料技术领域。 本发明提供的MOFUPC ‑142结构单元 的化学组成为[Zn2(DBTA)2bpy]·H2O， 其中DBTA 为去质子化的2,5 ‑二溴噻吩 ‑3,4二羧酸配体， bpy为4,4 ’ ‑联吡啶配体。 本发明提供的MOFUPC ‑ 142具有可压缩的层间距， 在受到外界压力时层 间距减小电荷传输能力增强， 具有优异的压力传 感特性。 本发明使用H2DBTA作为封装配体合成二 维层状MOFUPC ‑142， H2DBTA配体的Br和S原子均 匀稳定地分布在MOF层的上下表面。 由于Br原子 和H2O分子之间 的氢键作用， MOF层堆叠形成大尺 寸晶体。 权利要求书1页 说明书8页 附图8页 CN 115466405 A 2022.12.13 CN 115466405 A 1.一种具有压阻特性的二维半导体纳米材料， 结构单元的化学组成为[Zn2(DBTA) 2bpy]·H2O， 其中DBTA为去质子化的2,5 ‑二溴噻吩 ‑3,4二羧酸配体， bpy为4,4 ’ ‑联吡啶配 体。 2.根据权利要求1所述的具有压阻特性的二维半导体纳米材料， 其特征在于， 所述二维 半导体纳米材 料属于单斜晶系C2/ c空间群。 3.根据权利要求2所述的具有压阻特性的二维半导体纳米材料， 其特征在于， 所述二维 半导体纳米材料的晶胞参数为： 轴长 轴角α＝90.000 °， β＝109.024(3) °， γ＝90.000 °， 晶胞体积为 Z＝ 74。 4.根据权利要求1所述的具有压阻特性的二维半导体纳米材料， 其特征在于， 所述二维 半导体纳米材 料的粒径为 4～6nm。 5.权利要求1～4任意一项所述具有压阻特性的二维半导体纳米材料的制备方法， 包括 以下步骤： 将2,5‑二溴噻吩 ‑3,4二羧酸、 4,4 ’ ‑联吡啶、 硝酸锌与复合溶剂混合， 进行配位反应， 得 到具有压阻特性的二维半导体纳米材 料； 所述复合溶剂包括 N,N’ ‑二甲基甲酰胺、 乙醇和水。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述2,5 ‑二溴噻吩 ‑3,4二羧酸与4, 4’ ‑联吡啶的摩尔比为0.02 93～0.0313:0.0479 ～0.0481； 所述2,5 ‑二溴噻吩 ‑3,4二羧酸与硝酸锌的摩尔比为0.0293～0.0313:0.0494～ 0.0514。 7.根据权利要求5或6所述的制备方法， 其特征在于， 所述配位反应的温度为95～105 ℃， 时间为24～48h 。 8.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述配位反应后， 还包括对所得配位 反应产物进行超声剥离； 所述超声剥离的功率≥3 0kW， 时间为10～ 20min。 9.权利要求1～4任意一项所述具有压阻特性的二维半导体纳米材料或权利要求5～8 任意一项所述制备方法制备得到的具有压阻特性的二维半导体纳米材料在压力传感器中 的应用。 10.一种压力传感器， 包括基底电极和附着于所述基底电极表面的压阻活性材料， 其特 征在于， 所述压阻活性材料为权利要求1～4任意一项 所述具有压阻特性的二 维半导体纳米 材料或权利要求5～8任意一项所述制备方法制备得到的具有压阻特性的二维半导体纳米 材料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115466405 A 2一种具有压阻特性的二维半导体纳米材料及其制备方 法和 应用 技术领域 [0001]本发明涉及压阻材料技术领域， 特别涉及 一种具有压阻特性的二维半导体纳 米材 料及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]压力传感器在工业生产、 运动健康、 安全防控、 智能交互等领域取得了前所未有的 发展。 按工作机理不同， 可分为压电式、 电容式、 摩擦电式和压阻式压力 传感器。 在各种压力 传感器中， 压阻式压力传感器既可以检测瞬态变形， 也可以检测静态变形， 且制备简单、 读 出机制简单、 功耗低、 信号采集方便， 引起了广泛关注。 常见的压阻式压力传感器电极材料 包括金属、 碳纳米材料、 离子水凝胶、 石墨烯气凝胶和导电聚合物材料等。 这些材料必须能 够承受较大的变形并在较宽的传感范围内保持良好的恢复能力， 或 需要相对复杂的合成方 法， 因而限制了在工业上的应用发展。 [0003]金属‑有机框架结构(Metal ‑Organic Frameworks,简称MOFs)是建立在分子识别 和自组装等行为的基础上， 以含有特殊配位原子或者配位官能团的有机配体或有机桥基和 金属为构筑单元组装得到。 丰富的有机配体和与金属离子/簇的多样化配位模式为MOFs的 设计和合成提供了无限可能。 发展至今， 由于结构的多样性、 特殊的孔隙环境和精确的可调 特性， MOFs在许多领域受到了关注。 然而， 传 统MOFs的导电性是有限的并且几乎是绝缘的， 因为具有高电荷密度与粒子半径比的金属离子易于与氧化还原惰性有机配体中的氧或氮 原子结合。 MOFs的导电性 不理想， 导 致其难以用于 压力传感器领域。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明目的在于提供一种具有压阻特性的二维半导体纳米材料及 其制 备方法和应用， 本发明提供的具有压阻特性的二 维半导体纳米材料具有优异的压力传感特 性。 [0005]为了实现上述发明目的， 本发明提供以下技 术方案： [0006]本发明提供了一种具有压阻特性的二维半导体纳 米材料， 结构单元的化学组成为 [Zn2(DBTA)2bpy]·H2O， 其中DBTA为去质子化的2,5 ‑二溴噻吩‑3,4二羧酸配体， bpy为4,4 ’ ‑ 联吡啶配 体。 [0007]优选的， 所述 二维半导体纳米材 料属于单斜晶系C2/ c空间群。 [0008]优选的， 所述二维半导体纳米材料的晶胞参数为轴长 轴角 α ＝90.000 °， β ＝109.02 4(3)°， γ＝90.000 °， 晶 胞体积为 Z＝74。 [0009]优选的， 所述 二维半导体纳米材 料的粒径为 4～6nm。 [0010]本发明提供了上述具有压阻特性的二维半导体纳 米材料的制备方法， 包括以下步说　明　书 1/8 页 3 CN 115466405 A 3