慧正資訊，MOF（金屬有機(jī)框架）材料的應(yīng)用，在功能性涂料領(lǐng)域得到進(jìn)展。近日，美國康奈爾大學(xué)的研究小組，通過廢舊紡織物作為原料在室溫下合成MOF制作防水涂層，這種涂層對人類和環(huán)境比目前的涂層更安全，目前的涂層通常由刺激性化學(xué)物質(zhì)和致癌物制成。

合成超疏水或防水涂層的低溫技術(shù)，使用無需分離或凈化廢棄紡織品在室溫下合成MOF，并且涂料體系采用了水或乙醇作為溶劑體系，整個工藝環(huán)境在可持續(xù)上表現(xiàn)出色。這一技術(shù)的研究論文《由廢棄聚酯/氨綸紡織品制成的受 UiO-66 啟發(fā)的超疏水涂層》已經(jīng)在9月21日發(fā)表在ACS Applied Materials and Interfaces（ACS 應(yīng)用材料與界面）的期刊中，Yelin Ko為第一作者，Hinestroza和Tamer Uyar為合著人。

這項(xiàng)研究是對2023年發(fā)表的研究的延伸，該研究證明舊衣服可以通過化學(xué)分解重新利用聚酯化合物來制造MOF顆粒，這些顆?？赡茉诜阑稹⒖咕蚩拱櫡矫婢哂袘?yīng)用潛力。這項(xiàng)新研究將這一概念證明直接應(yīng)用于實(shí)際。

MOF是一類由金屬中心（金屬離子或金屬簇）和有機(jī)配體通過自組裝相互連接形成的多孔晶體材料，具有孔隙率高的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由于金屬鹽與配體的種類繁多，二者的不同的排列組合產(chǎn)生了數(shù)量龐大的新MOF，目前已合成上萬種MOF。MOF技術(shù)由化學(xué)家Omar Yaghi在20世 90年代開創(chuàng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，Hinestroza 在2000年代后期與Omar Yaghi合作獲得了美國國防部的資助，他們通過化學(xué)分解廢棄的聚酯紡織品合成，形成一種異質(zhì)體，其中含有聚酯分子及其單體、染料、添加劑和通常與舊衣服有關(guān)的污垢。研究人員將廢棄的織物暴露在堿性解聚過程中，用來產(chǎn)生對苯二甲酸二鈉，這是一種已知的用于合成 UiO-66（一種流行的 MOF）的連接劑。他們使用不同量的乙醇進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用少量乙醇，組裝在聚酯和氨綸基底上的UiO-66表現(xiàn)出超疏水行為。研究小組發(fā)現(xiàn)，氨綸碎片改變了原本親水的MOF結(jié)構(gòu)，使其具有疏水性。此外，UiO-66材料經(jīng)過反復(fù)清洗和磨損后仍保持其防水性。

隨后研究小組表示，這項(xiàng)技術(shù)是減少世界對紡織品制造中有害化學(xué)物質(zhì)依賴的一種方式?！拔覀儽仨氄业椒韯ㄒ卜Q為‘永久化學(xué)品’）的替代品，”Uyar 說。“這項(xiàng)研究展示了我們?nèi)绾瓮ㄟ^升級再造紡織廢料而不是依賴‘永久化學(xué)品’來實(shí)現(xiàn)功能性整理，包括防水和自清潔性能。 ”Hinestroza補(bǔ)充，這項(xiàng)工作的“升級再造”方面是最重要的。這項(xiàng)研究利用了康奈爾材料研究中心共享設(shè)施，這些設(shè)施得到了美國國家科學(xué)基金會的支持。其他支持來自富布賴特美國學(xué)生計(jì)劃，該計(jì)劃由美國國務(wù)院和韓裔美國人教育委員會贊助。