[发明专利]一种MOFs涂料及其制备方法和在空气净化中的应用

说明书

本发明公开了一种MOFs涂料及其制备方法和在空气净化中的应用。该MOFs涂料包括如下按重量份计算的组分：水性树脂90～150份；多孔材料5～45份；无机粘结材料8～50份；消泡剂0.5‑1份；分散剂0.5‑1.5份；所述多孔材料为Ce掺杂Fe‑MOFs。本发明选择以Ce掺杂Fe‑MOFs作为多孔材料，由于MOFs孔结构丰富、比表面积大、可高效吸附甲醛、甲苯、苯和氨等有害物质；由于Fe‑MOFs中还掺杂有铈，吸附后的有害物质能直接在Fe‑MOFs材料中进行催化氧化降解。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其是涉及一种MOFs涂料及其制备方法和在空气净化中的应用。

背景技术

在城市空气质量的主要指标PM2.5的组分中，汽车尾气和工艺废气中所含的氮氧化合物是最主要组分之一。氮氧化物对人体和动植物均能产生毒害作用，是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。高架路桥通常车流量巨大，空气污染严重。进而空气净化技术也越来越引起人们的重视。甲醛是有毒有害气体中的一种，当前甲醛清除方案中，主要有物理吸附法以及化学分解法。物理吸附法要使用吸附载体，吸附载体其可以通过多孔材质具有吸附性的特性，来捕捉空气中的甲醛分子，现有的吸附载体主要有：硅藻土，竹炭纤维，活性炭，海泡石等。对于化学分解法而言，其采用的分解剂通常有：氧化锰，纳米银胶，光触媒以及蛋白酶等。

但是上述物质与涂料配合时并不能满足其高效的空气净化效果，因此，有必要提供一种空气净化效果好的涂料。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种MOFs涂料。

本发明的第二方面还提供MOFs涂料的制备方法。

本发明的第三方面还提供MOFs涂料在空气净化中的应用。

本发明的第一方面实施例提供一种MOFs涂料，包括如下按重量份计算的组分：

所述多孔材料为Ce掺杂Fe-MOFs。

根据本发明实施例的MOFs涂料，至少具有如下有益效果：

本发明选择以Ce掺杂Fe-MOFs作为多孔材料，由于MOFs孔结构丰富、比表面积大、可高效吸附甲醛、甲苯、苯和氨等有害物质；由于Fe-MOFs中还掺杂有铈，吸附后的有害物质能直接在Fe-MOFs材料中进行催化氧化降解；明显优于市面其他空气净化涂料。

根据本发明的一些实施例，所述多孔材料中，Ce和Fe的摩尔比为1：(5～10)。

根据本发明的一些实施例，所述的Ce掺杂Fe-MOFs的制备方法包括如下步骤：

S1、将有机配体溶解于水或N,N-二甲基甲酰胺中，得到有机配体溶液；

S2、将Ce和Fe的混合金属盐加入到有机配体溶液中，搅拌均匀得到Ce掺杂Fe-MOFs前驱体混合溶液；

S3、将混合溶液进行水或溶剂热反应，完成后，固液分离，固体真空烘干得到多孔Ce掺杂Fe-MOFs。

根据本发明的一些实施例，所述有机配体为反丁烯二酸、对苯二甲酸和2-甲基咪唑中的一种或多种。

根据本发明的一些实施例，所述的混合金属盐为六水合氯化铁/六水合硝酸铈和六水合氯化铁/四水合硫酸铈中的一组。

根据本发明的一些实施例，步骤S3中，反应温度为60～90℃，反应时间为10～24h，真空烘干温度为100～150℃。

根据本发明的一些实施例，所述水性树脂为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯。

根据本发明的一些实施例，所述无机粘结材料包括氢氧化钙、灰钙粉、水泥、硅酸盐、铝酸盐和石膏中的一种或多种。