[發(fā)明專利]一種基于鈦基金屬有機(jī)骨架材料的除醛抗菌涂料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110157963.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112876994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鵬飛;莫世廣;付紹祥;洪杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三棵樹(shù)（上海）新材料研究有限公司
• 主分類號(hào): C09D201/00
• 分類號(hào): C09D201/00;C09D5/14;C09D7/65;C09D7/61
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35220
• 代理人: 方金芝

本發(fā)明涉及一種基于鈦基金屬有機(jī)骨架材料的除醛抗菌涂料及其制備方法，由以下組分按照以下質(zhì)量份數(shù)比制備而成：水20?27份、羥乙基纖維素0.2?0.5份、pH調(diào)節(jié)劑0.1?0.3份、水性分散劑0.4?0.7份、水性潤(rùn)濕劑0.1?0.3份、水性消泡劑0.4?0.7份、鈦白粉16?21份、煅燒高嶺土7?11份、重質(zhì)碳酸鈣10?18份、硅微粉7?12份、鈦基金屬有機(jī)骨架MIL?125?NH₂2?4份、乳液20?28份、防凍劑0.6?1.5份、成膜助劑0.5?1份和防腐劑0.1?0.2份。清除甲醛的效率達(dá)到91％，持久性達(dá)到86.7％；清除甲苯的效率達(dá)到64％，持久性達(dá)到54％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于鈦基金屬有機(jī)骨架材料的除醛抗菌涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，大家的健康環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)居住環(huán)境的安全性要求也越來(lái)越高。在室內(nèi)環(huán)境中，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)是造成室內(nèi)空氣污染的主要原因，而在各種VOC中，甲醛(HCHO)是主要的有害室內(nèi)空氣污染物(Build.Environ.,2017,117,118-126)，甲醛的存在對(duì)人體健康是一大危害，長(zhǎng)期接觸甲醛可能會(huì)引起嚴(yán)重的健康問(wèn)題，如皮膚和眼睛刺激、神經(jīng)衰退性疾病、白血病、肺炎、腦瘤、甚至是鼻咽癌(Appl.Catal.,B,2018,227,145-152；Appl.Catal.,B,2017,204,147-155；ACSSustainable Chem.Eng.,2018,6,12481-12488；Environ.Sci.Technol.,2015,49,6637-6644)。人們?yōu)榱藴p少接觸甲醛的風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多從室內(nèi)空氣中去除甲醛的方法，例如吸附和光催化技術(shù)。考慮到成本和易操作性，使用適當(dāng)?shù)奈絼┰诃h(huán)境條件下將室內(nèi)甲醛移除是最有前景的方法之一(Environ.Sci.Technol.Lett.,2016,4,20-25)。然而，常用的大多數(shù)甲醛吸附劑的捕獲能力和吸附速率均不盡人意，并且在甲醛濃度較低的環(huán)境下，甲醛容易從這些物理吸附劑中脫附，造成二次污染，因此這類吸附劑不易長(zhǎng)期使用。另一方面，在適當(dāng)?shù)墓庹丈湎拢獯呋梢栽诃h(huán)境條件下將甲醛完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和水。然而，由于甲醛在常規(guī)光催化劑如TiO₂上的吸附有限，因此光催化降解甲醛的效率通常不夠高。與無(wú)孔光催化劑相比，光催化劑中的多孔結(jié)構(gòu)不僅可以提高甲醛的吸附能力，而且還可以提高光催化效率，這是因?yàn)槠浠钚曰瘜W(xué)位點(diǎn)更多，電子轉(zhuǎn)移距離更短(Appl.Catal.,B,2014,147,229-235)。因此，在室溫下利用新型吸附型光催化劑有效地吸附和原位轉(zhuǎn)化甲醛是很必要的。

目前市場(chǎng)上推出了很多乳膠漆類的除醛產(chǎn)品，但是常用的光催化劑為二氧化鈦，其可見(jiàn)光利用率較低，并且對(duì)甲醛的吸附作用非常有限，因此使用吸附類型新材料開(kāi)發(fā)更高效的出醛乳膠漆具有重要的意義。金屬有機(jī)骨架是由金屬中心和有機(jī)配體配位組裝而成的一種新型材料，具有高的比表面積、高的孔隙率、豐富的吸附位點(diǎn)和催化活性中心。與常規(guī)的半導(dǎo)體材料相比，MOFs具有可設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及可調(diào)節(jié)的物理化學(xué)特性，可以通過(guò)調(diào)整金屬和有機(jī)配體的類型來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功用(Nat.Commun.,2019,10,2177-2186；Angew.Chem.,Int.Ed.,2012,51,3364-3367)。金屬有機(jī)骨架材料中的以鈦氧團(tuán)簇為節(jié)點(diǎn)，以2-氨基對(duì)苯二甲酸為有機(jī)配體的MIL-125-NH₂具有高的比表面積和良好的可見(jiàn)光吸收，目前該材料僅僅誕生于實(shí)驗(yàn)室，尚未在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于鈦基金屬有機(jī)骨架材料的除醛抗菌涂料及其制備方法，本發(fā)明的一種基于鈦基金屬有機(jī)骨架材料的除醛抗菌涂料，能同時(shí)利用吸附和光催化除醛，從而使除醛能力進(jìn)一步提升。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：