【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及除臭材料，尤其是涉及一种居住环境除臭剂及其制备方法和应用、除臭片材。
技术介绍
1、以往，通常使用活性炭对环境中的氨和胺等碱性化合物以及醋酸和异戊酸等酸性化合物进行除臭(日本特开昭59-151963)。然而，由于活性炭本身是一种低极性化合物，其对离子化合物的除臭性能不佳，为了克服这一问题，通常使用添加了酸性添加剂的活性炭来进行碱性化合物的除臭(日本特开昭59-151963)，使用添加了碱性添加剂的活性炭来进行酸性化合物的除臭(日本特开2005-52712)。
2、然而，当酸性添加剂和碱性添加剂混合到活炭中时会相互中和，因此很难使用单一粒子同时对酸性化合物和碱性化合物进行去除。但生活环境中的恶臭成分中酸性化合物和碱性化合物往往并不是单一存在的，例如，宠物气味中就同时含有胺(碱性化合物)以及异戊酸和正戊酸(酸性化合物)(日本特开2005-52712)。因此，开发一种可以同时去除酸性化合物和碱性化合物的除臭粒子，具有重要意义。
3、近年来，研究人员将具有高比表面积的金属有机框架材料(mofs)作为活性炭的替代除臭材料，但实际应用很少。在专利jp 6038878 b2中，一种活性炭-金属有机框架复合材料(所述金属有机框框架为cu3(btc)2)被用作甲烷吸附材料；但是，cu3(btc)2对湿度很敏感，在没有湿度控制的生活环境中，吸附效率会大大降低。实际上，大多数mofs都对湿度敏感且不稳定，在湿度无法特别调节的生活环境中，还没有一种mofs结构可以实际使用。另一个问题是，合成mofs时一般会含有水和
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中的除臭材料存在的上述问题，提供一种居住环境除臭剂及其制备方法和应用、除臭片材，采用含二价铁离子的无机盐与多元芳香族羧酸制成的mof材料作为除臭剂，可以同时对环境中的酸性和碱性气体进行去除，即使在生活环境等高湿度环境中也能发挥作用，且无需活化、使用简便。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种居住环境除臭剂，所述除臭剂为由含二价铁离子的无机盐与多元芳香族羧酸或其无机盐反应制得的金属有机框架材料。
4、本专利技术采用含二价铁离子的无机盐与多元芳香族羧酸或其无机盐反应制得的金属有机框架材料作为除臭剂，mofs材料的多孔结构使其对气体具有一定的物理吸附效果；同时，fe(ii)和多元芳香族羧酸反应获得的mofs结构中同时具有bronsted酸位点和lewis酸位点，并具备催化功能，其对含氮碱性气体和含羧酸的酸性气体均具有良好的化学吸附性能，用作除臭剂时可同时对环境中的酸性和碱性恶臭成分进行去除。
5、并且，fe(ii)和多元芳香族羧酸反应获得的mofs具有无定形结构，即使在水等bronsted碱存在下也可以稳定存在而不会分解，因此用其作为除臭剂时对湿度不敏感，即使在高湿度条件下也能保持较高的稳定性，用作除臭剂时对环境湿度的适应性强，可在绝大多数湿度条件下使用。
6、再者，本专利技术中的mofs可无需进行纯化和活化，不对其中存在的反应溶剂进行去除也可对碱性和酸性恶臭气体具有良好吸附性能，因此其作为除臭剂时制备工艺简单，适合大规模应用。
7、作为优选，所述含二价铁离子的无机盐为水溶性盐；所述多元芳香族羧酸为1,3,5-苯三羧酸或其含有取代基的衍生物、对苯二甲酸或其含有取代基的衍生物中的一种或多种。fe(ii)和三元或二元芳香族羧酸反应得到的mofs对环境中的酸性和碱性恶臭成分均具有良好吸附性能，同时其具有无定形结构，可以在有水存在下的条件下稳定存在，作为除臭剂时对环境湿度的适应性强。
8、作为优选，所述含二价铁离子的无机盐选自醋酸亚铁、溴化亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铁、碘化亚铁、硝酸亚铁、草酸亚铁、三氟甲磺酸亚铁中的一种或多种。
9、作为优选，所述多元芳香族羧酸选自1,3,5-苯三羧酸、对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2-羟基对苯二甲酸、2-氟对苯二甲酸、2,5-对苯二甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、偏苯三酸、硝基对苯二甲酸、1,4-1,4-萘二羧酸、2,5-二氯对苯二甲酸、四氟对苯二甲酸、2-溴对苯二甲酸、2-硫代对苯二甲酸单钠，2,5-二(三氟甲基)对苯二甲酸，2,5-二溴对苯二甲酸，2,5-二(三氟甲基)对苯二甲酸单钠，对苯二甲酸二钠、4,4'-联苯二甲酸、苯五羧酸中的一种或多种。
10、作为优选，所述金属有机框架材料的含水量为0.1wt％～30wt％。
11、第二方面，本专利技术提供了一种上述居住环境除臭剂的制备方法，包括如下步骤：
12、(1)将多元芳香族羧酸或其无机盐溶解在溶剂中，得到配体溶液；
13、(2)将含二价铁离子的无机盐溶解在水中，得到金属盐水溶液；
14、(3)将金属盐水溶液加入配体溶液中，先室温搅拌，然后加热搅拌反应；
15、(4)将步骤(3)反应后的产物过滤，分离沉淀产物，用水和有机溶剂洗涤后干燥，得到所述居住环境除臭剂。
16、作为优选，步骤(1)中所述的溶剂选自二甲基甲酰胺(dmf)、水、乙醇、甲醇、三乙胺、二甲基乙酰胺、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、氯仿中的一种或多种。
17、作为优选，步骤(3)中金属盐水溶液中的含二价铁离子的无机盐与配体溶液中的多元芳香族羧酸或其无机盐的摩尔当量比为0.9～1.1。
18、作为优选，步骤(3)中室温搅拌的时间为18～30h，加热搅拌反应时的温度为70～120℃，加热搅拌反应时间18～90h。
19、第三方面，本专利技术提供了一种上述居住环境除臭剂在去除空气中恶臭气体中的应用，空气湿度为20～90％；所述恶臭气体中同时含有含氮碱性气体和含羧酸的酸性气体。
20、作为优选，所述含氮碱性气体为氨和/或胺；所述含羧酸的酸性气体为乙酸、戊酸、异戊酸中的一种或多种。
21、第四方面，本专利技术提供了一种包含上述居住环境除臭剂的除臭片材，包括基材及负载在基材上的居住环境除臭剂，所述基材为纸或布。将本专利技术中的居住环境除臭剂负载在纸或布等基材上，制成的除臭片材可用于空气净化器等装置中作为过滤材料使用。
22、本专利技术还提供了一种上述除臭片材的制备方法，包括以下工序：在基材上涂覆含有所述居住环境除臭剂的溶液并干燥。
23、因此，本专利技术具有如下有益效果：
24、(1)本专利技术中的除臭剂可同时对环境中的含氮碱性气体和含羧酸的酸性气体进行去除；
25、(2)本专利技术中的除臭剂对湿度不敏感，即使在高湿度条件下也能保持良好的除臭性能；
26、(3)本专利技术的除臭剂制备时无需进行mof纯化和活化，只需简单的工序就可以得到。...
【技术保护点】
1.一种居住环境除臭剂，其特征是，所述除臭剂为由含二价铁离子的无机盐与多元芳香族羧酸或其无机盐反应制得的金属有机框架材料。
2.根据权利要求1所述的居住环境除臭剂，其特征是，所述含二价铁离子的无机盐为水溶性盐；所述多元芳香族羧酸为1,3,5-苯三羧酸或其含有取代基的衍生物、对苯二甲酸或其含有取代基的衍生物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的居住环境除臭剂，其特征是，所述金属有机框架材料的含水量为0.1wt%~30wt%。
4.一种如权利要求1~3任一所述的居住环境除臭剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，步骤（3）中金属盐水溶液中的含二价铁离子的无机盐与配体溶液中的多元芳香族羧酸或其无机盐的摩尔当量比为0.9~1.1。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征是，步骤（3）中室温搅拌的时间为18~30h，加热搅拌反应时的温度为70~120℃，加热搅拌反应时间18~90h。
7.一种如权利要求1~3任一所述的居住环境除臭剂在去除空气中恶臭气体中的应用，其特
8.根据权利要求7所述的应用，其特征是，所述含氮碱性气体为氨和/或胺；所述含羧酸的酸性气体为乙酸、戊酸、异戊酸中的一种或多种。
9.一种包含如权利要求1~3任一所述的居住环境除臭剂的除臭片材，其特征是，包括基材及负载在基材上的居住环境除臭剂，所述基材为纸或布。
10.一种如权利要求9所述的除臭片材的制备方法，其特征是，包括以下工序：在基材上涂覆含有所述居住环境除臭剂的溶液并干燥。
...【技术特征摘要】
1.一种居住环境除臭剂，其特征是，所述除臭剂为由含二价铁离子的无机盐与多元芳香族羧酸或其无机盐反应制得的金属有机框架材料。
2.根据权利要求1所述的居住环境除臭剂，其特征是，所述含二价铁离子的无机盐为水溶性盐；所述多元芳香族羧酸为1,3,5-苯三羧酸或其含有取代基的衍生物、对苯二甲酸或其含有取代基的衍生物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的居住环境除臭剂，其特征是，所述金属有机框架材料的含水量为0.1wt%~30wt%。
4.一种如权利要求1~3任一所述的居住环境除臭剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，步骤（3）中金属盐水溶液中的含二价铁离子的无机盐与配体溶液中的多元芳香族羧酸或其无机盐的摩尔当量比为0.9~1.1。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁伊可，松本洋介，
申请(专利权)人：浙江金海高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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