纺织学报2023，Vol.44Issue(9) ：134-143.DOI:13475/j.fzxb.20220706001

锆基金属有机骨架材料/活性碳纤维复合材料的制备及其降解性能

Preparation of zirconium-based organic framework material/activated carbon fiber composites and their degradation properties

刘其霞 张天昊 季涛 葛建龙 单浩如
纺织学报2023，Vol.44Issue(9) ：134-143.DOI:13475/j.fzxb.20220706001
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锆基金属有机骨架材料/活性碳纤维复合材料的制备及其降解性能

Preparation of zirconium-based organic framework material/activated carbon fiber composites and their degradation properties

刘其霞 1张天昊 2季涛 1葛建龙 1单浩如1
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作者信息

  • 1. 南通大学 纺织服装学院,江苏 南通 226019;南通大学 安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心,江苏 南通 226019
  • 2. 南通大学 纺织服装学院,江苏 南通 226019
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摘要

为改善活性碳材料在芥子气防护过程中存在的吸附易饱和、处置不当易造成二次污染等问题,制备了一种以活性碳纤维(ACF)为基材的新型降解材料.首先利用抽滤法将纳米锆溶胶沉积到ACF表面,随后采用层层自组装法,以ZrCl4 为金属簇、对苯二甲酸为有机配体,在纤维表面原位生长锆基金属有机骨架材料(Zr-MOF),最终制备出一种对芥子气模拟剂 2-氯乙基乙基硫醚(CEES)有较高降解性能的Zr-MOF/ACF复合材料,综合采用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积及孔结构分析等手段进行表征,并测试了其对CEES的降解性能和力学性能.结果表明:锆溶胶的引入有效提高了Zr-MOF在ACF表面的负载量,从而提升了所得材料对CEES的降解性能,并且力学性能也获得显著提高;综合考虑样品的降解性能、拉伸强度与制备效率,将经锆溶胶处理后进行 15 次循环处理的样品定为最佳工艺样品,经过 24h反应后,对CEES的降解率为83.08%,断裂强度为0.40 MPa,相比于酸化处理的活性碳纤维毡,复合材料的拉伸强度提升了 80.99%.

关键词

锆基金属有机骨架材料/层层自组装法/2-氯乙基乙基硫醚/活性碳纤维/化学战剂

Key words

zirconium-based organic framework/layer-by-layer assembly/2-chloroethyl ethyl sulfide/degradation/activated carbon fiber/chemical warfare agent

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基金项目

国家自然科学基金青年项目(52003126)

国家自然科学基金青年项目(52003125)

江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX22_3351)

南通市面上项目(MS22022029)

江苏省科技厅基础研究计划(自然科学基金)青年基金(BK20200967)

江苏省科技厅基础研究计划(自然科学基金)青年基金(BK20200968)

出版年

2023
纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
参考文献量4
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