[发明专利]一种富勒烯复合物及其在清除烟气中自由基的应用

说明书

本发明涉及具体涉及一种金属有机骨架化合物‑富勒烯复合物在清除烟气中自由基的应用。本发明利用金属有机骨架化合物晶态材料作为载体，在其表面或孔道内吸附富勒烯分子，并将所得复合物用作清除烟气中自由基的材料。该复合材料清除烟气中自由基的结果表明，烟气中的自由基得以较好的清除。该复合物不仅可以清除香烟烟气中的自由基，还可以用于清除汽车尾气、工业废气、室内气体中的自由基。

技术领域

本发明属于富勒烯复合材料领域，具体涉及一种金属有机骨架化合物-富勒烯复合物及其在清除烟气中自由基的应用。

背景技术

吸烟是危害人类身体健康的一个重要的因素，它在很大程度上直接或者间接导致人类发病率和死亡率的上升。吸烟时可以产生大量的含有未配对电子高活性的自由基。这些大量高活性的自由基是导致吸烟极具危害性的重要原因之一。这些自由基可以损伤肺部细胞、破坏免疫系统从而使人患病。因此，尽可能减少吸入人体烟气中的自由基从而减少其对人类的危害具有至关重要的意义。从目前市售香烟看，减少吸入人体烟气普遍的方法是在香烟滤嘴处添加抗氧化剂，然而其并不能完全将烟气中的自由基清除掉，新的更为有效的材料亟需用于解决这个问题。

当今社会汽车越来越多，汽车在运行中会产生大量尾气，这些尾气中也含有大量的自由基，这些自由基排放到大气中会对环境以及人体产生重要的影响。同样，工厂废气、居民生活废气等都含有自由基，过度排放必然产生重要的影响。因此，清除烟气中的自由基具有重要的意义。

作为一种新型的纳米材料，富勒烯具有优异的物理化学性质受到大家的关注，已经成为当今物理、化学、材料、能源及生命科学等领域的重要功能材料。但目前还没有其在气体吸附，特别是在清除烟气中的自由基的相关报道出现。

发明内容

为了解决上述一个或多个问题，本发明的目的是提供一种金属有机骨架化合物(简称MOF化合物)-富勒烯复合物及其制备方法和在清除烟气中自由基的应用。该复合物是利用MOF化合物吸附富勒烯之后形成的复合材料，具有较好的气体吸附性和通透性，可高效清除烟气中的自由基。

本发明首先提供一种MOF化合物-富勒烯复合物，其为富勒烯单分散在金属有机骨架化合物上形成的复合物。

根据本发明，所述富勒烯负载在所述MOF化合物的表面和/或进入所述MOF化合物的孔道中。

根据本发明，所述MOF化合物是以有机羧酸为有机配体，金属离子作为中心形成具有三维孔道结构的金属有机骨架化合物，例如可以为Zn₄O(BDC)₃(简称MOF-5)、Al(OH)(BDC)(简称MIL-53)、Zn₄O(BTB)₂(简称MOF-177)和Cr₃F(H₂O)₂O(BDC)₂(简称MIL-101)等中的一种或多种；其中，BDC表示对苯二甲酸有机配体，BTB表示1,3,5-(三羧基苯基)苯有机配体。

其中，所述富勒烯包括如下中一种或多种：C₆₀，C₇₀，以及C_2n(n＝36～50)。

根据本发明，所述复合物中富勒烯在MOF化合物中的吸附量按质量分数计为0.5％～10％。

其中，所述MOF化合物的孔道尺寸为0.6～5nm。

其中，所述MOF化合物的形貌可以多样，例如可以是球形、片状、圆柱体、长方体等。

其中，所述MOF化合物的晶体尺寸维度优选为0.01mm-0.5mm。

本发明还提供一种如上所述MOF化合物-富勒烯复合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：将MOF化合物浸泡在富勒烯溶液中，待浸泡完成后，将MOF化合物取出，干燥即得到MOF化合物-富勒烯复合物。