[发明专利]一种纳米金属有机框架壁材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有环保净化功能的纳米金属有机框架壁材及其制备方法，材料本身环保无污染，对人体无毒害作用；含有改性金属有机框架化合物和泡沸石以及硅藻土，能有效吸收空气中的有毒有害物质、净化空气；含有纳米氧化锌和纳米银，可以将改性金属有机框架化合物、泡沸石和硅藻土吸附的甲醛气体，在自然光下分解成水和二氧化碳，能有效解决壁材甲醛吸附饱和的问题；另外含有纳米电气石粉，为天然矿物质材料，具有释放负氧离子的功能，可以增加室内环境负氧离子含量，改善室内空气，提高家居环境的舒适性，并且该纳米金属有机框架壁材还具有防火阻燃效果，可以耐350度高温灼烧；重要的是制备方法简便，具有很高的实用性。

技术领域

本发明涉及材料化学技术领域，更具体的说是涉及一种具有环保净化功能的含纳米金属有机框架的壁材及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展，各种化学化工行业也得到了蓬勃发展，人们的生活水平也有了很大提高，各种美观的室内装饰材料及家具得到了广泛的应用。但是大量的化学化工装修建材进入家庭，导致目前大多数家庭室内空气污染严重，甲醛、苯、甲苯等易挥发性有毒有害气体严重超标。甲醛、苯、氨等对人体健康的危害极大，被国际卫生组织列为强致癌物质。

现在，人们选购装修建材时，不仅考虑美观，也已经开始越来越注重产品的环保性和安全性。目前，市场上常见的同类产品为乳胶漆、墙纸以及硅藻土的衍生品，它们仅仅为自身环保无甲醛，或者附带微弱的吸附甲醛功能，并不能对其余家具材料释放的甲醛等有害挥发物进行吸附分解，作用效果有极大的限制。

故如何提供一种不释放挥发性有机物且可吸附分解挥发性有机物的家装壁材，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种材料本身环保无污染，对人体无毒害作用且能有效吸收分解空气中的有毒有害物质、净化空气的壁材及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先，本发明提供了一种纳米金属有机框架壁材，由以下原料组成：改性金属有机框架化合物、纳米氧化锌、纳米电气石粉、纳米银、泡沸石、重质碳酸钙、白水泥、灰钙、硅藻土。

进一步的，所述纳米金属有机框架壁材由以下重量份数原料组成：改性金属有机框架化合物5％-40％、纳米氧化锌0％-5％、纳米电气石粉2％-10％、纳米银0.1％-2％、泡沸石10％-20％、重质碳酸钙10％-15％、白水泥20％-25％、灰钙10％-20％、硅藻土7.5％-15％、润湿分散剂0.3％-0.5％、消泡剂0.3％-0.6％、保水剂0.3％-0.6％。

优选的，所述纳米金属有机框架壁材由以下重量份数原料组成：改性金属有机框架化合物25％、纳米氧化锌4％、纳米电气石粉4％、纳米银0.7％、泡沸石10％、重质碳酸钙10％、白水泥20％、灰钙10％、硅藻土15％、润湿分散剂0.5％、消泡剂0.4％、保水剂0.4％。

进一步的，所述改性金属有机框架化合物采用如下方法制备：

(1)向反应釜中加入六水合硝酸锌和2-甲基咪唑，然后加入氨基类化合物和N’N-二甲基甲酰胺的混合溶液，之后室温下搅拌5-20分钟，然后110-120度恒温反应20-24h；

(2)将所述步骤(1)中恒温反应后的物料自然冷却到室温，从反应釜中取出超声处理，然后洗涤并抽滤，将滤过产物干燥；

(3)将所述步骤(2)得到的干燥后的滤过产物与二氧化钛溶胶在球磨机中混合研磨2.5-3h即得改性金属有机框架化合物。

优选的，所述六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的摩尔比为1:(1.5-6)，所述氨基类化合物和N’N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(20-40)，所述N’N-二甲基甲酰胺摩尔量为固体反应物总摩尔量25-60倍。

优选的，所述氨基类化合物为3,4-二氨基苯磺酸或2-氨基对苯二甲酸。