[发明专利]含有MOFs吸附剂的滤毒设备

说明书

本发明涉及一种含有MOFs吸附材料的滤毒设备，主要解决现有技术中吸附容量和吸附范围较差的问题。本发明通过采用一种含有MOFs吸附材料的滤毒设备，包括进气口、滤毒设备外壳、吸附材料以及与防护设备的接口，所述进气口处于滤毒设备外壳的上侧边缘，吸附材料填充在滤毒设备外壳内，所述吸附材料包括无纺布、金属有机骨架材料层或金属有机骨架材料颗粒，所述金属有机骨架材料层是多层具有一定金属有机骨架材料负载量的无纺布层，所述金属有机骨架材料颗粒是由金属有机骨架材料粉末造粒成一定尺寸、形状的颗粒；所述金属有机骨架材料层或金属有机骨架材料颗粒填充在所述无纺布中的技术方案较好地解决了上述问题，可用于防毒工具中。

技术领域

本发明涉及一种含有MOFs吸附剂的滤毒设备。

背景技术

在化工行业、危险品泄露应急场所以及在人们生产、使用、贮存和运输化学品的过程中，有毒气体会不可避免的被扩散至环境中。如果通过呼吸系统进入人体，会引起中毒甚至危及生命。而防毒面具防护用品在一定程度上可以过滤环境中的有毒气体，减少或避免有毒化学品对人体的危害。

吸附材料是防护用品防毒面具能否有效过滤有毒气体的关键，目前常用的防护用品防毒面具中的吸附过滤材料是活性炭。由于活性炭具有发达的孔隙结构，可以与环境中的有毒有害气体充分接触并将其吸附至活性炭孔内，从而达到过滤有毒气体的目的。但是，由于常用活性炭比表面积较低(400-1000m²/g)，限制了其对有毒气体的吸附容量，这就使得活性炭防护用品防毒面具很容易被吸附饱和，甚至在含有高浓度有毒气体的环境中不能使用。另外，大多数情况下，化工企业或危险品泄露场所环境中含有多种有毒气体，为了使活性炭对多种有毒气体具有更宽的吸附能力，通常对活性炭进行酸、碱、金属盐改性，来吸附环境中不同性质的有毒气体。但是，对活性炭分别进行酸、碱改性后，活性炭上的酸碱官能团之间会相互反应，从而降低了与有毒气体的吸附反应能力，并不能有效改善活性炭的吸附宽度。

金属有机骨架材料(MOFs)是一种新型的多孔骨架材料，它是由金属离子与有机配体自组装形成的三维网络骨架晶体材料。MOFs材料作为一种新型的功能性分子材料，与传统活性炭、沸石材料相比，具有很多优势。巨大的比表面积(3000-10000m²/g)、高孔隙率可以使其具有很高的吸附容量；可调的孔尺寸、多样的骨架结构可以进行选择性吸附；可修饰的官能团孔表面、不饱和金属配位点可以增加与气体分子的亲和力；强稳定性可以使其进行多次吸附，仍保持骨架结构的完整性。另外，由于MOF材料骨架结构固定，对其进行酸碱修饰，可以使不同性质的官能团分别固定在骨架上，不至于材料自身发生酸碱反应。这种同时具有酸碱特性的结构规整的MOFs材料可以分别与酸碱有毒气体发生反应，具有更宽的防毒能力。由于MOFs材料是一种晶体粉末材料，可以将MOFs粉末负载在透气、柔软、易裁剪成型的载体(例如无纺布)上，用于防护用品中，这样可以保持MOFs材料原来的结构特征，使MOFs材料具有最佳吸附性能。

因此，开发具有高吸附量和宽吸附范围的基于金属有机骨架吸附材料的个人防护用品，过滤环境中的有毒气体，使人体免于有毒气体的危害，是非常有价值的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中吸附容量和吸附范围较差的问题，提供一种新的含有MOFs吸附材料的滤毒设备。该设备具有吸附容量和吸附范围较好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种含有MOFs吸附材料的滤毒设备，包括进气口、滤毒设备外壳、吸附材料以及与防护设备的接口，所述进气口处于滤毒设备外壳的上侧边缘，吸附材料填充在滤毒设备外壳内，所述吸附材料包括无纺布、金属有机骨架材料层或金属有机骨架材料颗粒，所述金属有机骨架材料层是多层具有一定金属有机骨架材料负载量的无纺布层，所述金属有机骨架材料颗粒是由金属有机骨架材料粉末造粒成一定尺寸、形状的颗粒；所述金属有机骨架材料层或金属有机骨架材料颗粒填充在所述无纺布中。