[發(fā)明專利]含有MOFs吸附劑的防毒個(gè)體防護(hù)用品

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710351138.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN108939344A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑩;林雨;張紅星;孫曉英;肖安山;鄒兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號(hào): A62B18/02
• 分類號(hào): A62B18/02;A62B23/02;B01D53/04
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

本發(fā)明涉及一種含有MOFs吸附劑的防毒個(gè)體防護(hù)用品，主要解決現(xiàn)有防毒個(gè)體防護(hù)用品的吸附容量和吸附范圍較差的問題。本發(fā)明通過采用一種含有MOFs吸附劑的防毒個(gè)體防護(hù)用品，包括罩于人體口鼻處且邊緣與使用者面部完美匹配貼合的防護(hù)主體，所述防護(hù)主體對(duì)應(yīng)人體鼻子的正前方或兩側(cè)部位分別設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)濾毒盒，所述濾毒盒內(nèi)含有無紡布層包裹的金屬有機(jī)骨架材料層或金屬有機(jī)骨架材料顆粒，所述濾毒盒的進(jìn)氣口處于上側(cè)邊緣的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于防毒工具中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含有MOFs吸附劑的防毒個(gè)體防護(hù)用品。

背景技術(shù)

在化工行業(yè)、危險(xiǎn)品泄露應(yīng)急場(chǎng)所以及在人們生產(chǎn)、使用、貯存和運(yùn)輸化學(xué)品的過程中，有毒氣體會(huì)不可避免的被擴(kuò)散至環(huán)境中。如果通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體，會(huì)引起中毒甚至危及生命。而防毒面具防護(hù)用品在一定程度上可以過濾環(huán)境中的有毒氣體，減少或避免有毒化學(xué)品對(duì)人體的危害。

吸附材料是防護(hù)用品防毒面具能否有效過濾有毒氣體的關(guān)鍵，目前常用的防護(hù)用品防毒面具中的吸附過濾材料是活性炭。由于活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，可以與環(huán)境中的有毒有害氣體充分接觸并將其吸附至活性炭孔內(nèi)，從而達(dá)到過濾有毒氣體的目的。但是，由于常用活性炭比表面積較低(400-1000m²/g)，限制了其對(duì)有毒氣體的吸附容量，這就使得活性炭防護(hù)用品防毒面具很容易被吸附飽和，甚至在含有高濃度有毒氣體的環(huán)境中不能使用。另外，大多數(shù)情況下，化工企業(yè)或危險(xiǎn)品泄露場(chǎng)所環(huán)境中含有多種有毒氣體，為了使活性炭對(duì)多種有毒氣體具有更寬的吸附能力，通常對(duì)活性炭進(jìn)行酸、堿、金屬鹽改性，來吸附環(huán)境中不同性質(zhì)的有毒氣體。但是，對(duì)活性炭分別進(jìn)行酸、堿改性后，活性炭上的酸堿官能團(tuán)之間會(huì)相互反應(yīng)，從而降低了與有毒氣體的吸附反應(yīng)能力，并不能有效改善活性炭的吸附寬度。

金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是一種新型的多孔骨架材料，它是由金屬離子與有機(jī)配體自組裝形成的三維網(wǎng)絡(luò)骨架晶體材料。MOFs材料作為一種新型的功能性分子材料，與傳統(tǒng)活性炭、沸石材料相比，具有很多優(yōu)勢(shì)。巨大的比表面積(3000-10000m²/g)、高孔隙率可以使其具有很高的吸附容量；可調(diào)的孔尺寸、多樣的骨架結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行選擇性吸附；可修飾的官能團(tuán)孔表面、不飽和金屬配位點(diǎn)可以增加與氣體分子的親和力；強(qiáng)穩(wěn)定性可以使其進(jìn)行多次吸附，仍保持骨架結(jié)構(gòu)的完整性。另外，由于MOF材料骨架結(jié)構(gòu)固定，對(duì)其進(jìn)行酸堿修飾，可以使不同性質(zhì)的官能團(tuán)分別固定在骨架上，不至于材料自身發(fā)生酸堿反應(yīng)。這種同時(shí)具有酸堿特性的結(jié)構(gòu)規(guī)整的MOFs材料可以分別與酸堿有毒氣體發(fā)生反應(yīng)，具有更寬的防毒能力。由于MOFs材料是一種晶體粉末材料，可以將MOFs粉末負(fù)載在透氣、柔軟、易裁剪成型的載體(例如無紡布)上，用于防護(hù)用品中，這樣可以保持MOFs材料原來的結(jié)構(gòu)特征，使MOFs材料具有最佳吸附性能。

因此，開發(fā)具有高吸附量和寬吸附范圍的基于金屬有機(jī)骨架吸附材料的個(gè)體防護(hù)用品，過濾環(huán)境中的有毒氣體，使人體免于有毒氣體的危害，是非常有價(jià)值的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中吸附容量和吸附范圍較差的問題，提供一種新的含有MOFs吸附劑的防毒個(gè)體防護(hù)用品個(gè)體防護(hù)用品。該防護(hù)用品具有吸附容量和吸附范圍較好的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含有MOFs吸附劑的個(gè)體防護(hù)用品，包括罩于人體口鼻處且邊緣與使用者面部完美匹配貼合的防護(hù)主體，所述防護(hù)主體對(duì)應(yīng)人體鼻子的正前方或兩側(cè)部位分別設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)濾毒盒，所述濾毒盒內(nèi)含有無紡布層包裹的金屬有機(jī)骨架材料層或金屬有機(jī)骨架材料顆粒，所述濾毒盒的進(jìn)氣口處于上側(cè)邊緣；所述金屬有機(jī)骨架材料層是多層具有一定金屬有機(jī)骨架材料負(fù)載量的無紡布層，是由金屬離子與含氧、氮有機(jī)配體自組裝形成的三維骨架晶體材料，通過在有機(jī)配體骨架上添加-NH₂、-OH官能團(tuán)合成MOFs選擇性吸附材料而形成的；所述金屬有機(jī)骨架材料顆粒是由金屬有機(jī)骨架材料粉末造粒成一定尺寸、形狀的顆粒。