[發明專利]一種負載Cu-MOFs的多功能羊毛的制備方法

有效

• 申請號: 202210063530.5
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114481621B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 王春梅;徐康景;季青豪;范婷婷;李龍飛
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: D06M15/37
• 分類號: D06M15/37;C08G83/00;D06M101/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及功能纖維材料制備技術領域，具體涉及一種負載Cu?MOFs的多功能羊毛的制備方法，具體步驟如下：步驟一、將銅鹽溶于去離子水中得到溶液A，將納米ZnO分散在去離子水中得到分散液B，將分散液B快速攪拌下加入到溶液A中，得到羥基雙鹽溶液C；步驟二、將羊毛加入到羥基雙鹽溶液C中浸漬10?30min后取出；步驟三、將均苯三甲酸溶于乙醇中得到溶液D；步驟四、將取出的羊毛在溶液D中浸漬10?30min后取出；步驟五、將羊毛在溶液C與溶液D中循環交替浸漬。本發明以乙醇和水作為溶劑，通過層層組裝法在室溫下將Cu?MOFs快速負載到羊毛上，賦予羊毛抗菌、吸附、藥物釋放、光催化等多種功能。該方法具有成本較低，綠色環保，條件溫和等特點，便于工業化生產。

技術領域

本發明涉及功能纖維材料制備技術領域，具體涉及一種負載Cu-MOFs的多功能羊毛的制備方法。

背景技術

銅基金屬有機框架材料(Cu-MOFs)是一種由Cu²⁺和有機配體通過配位鍵連接而成的新興三維有機-無機復合材料，其獨特的結構具有極高的比表面積和豐富的金屬活性位點，在氣相吸附與分離、液相吸附與分離、藥物釋放、光催化及抗菌等領域具有廣泛的應用。

由于粉末狀的Cu-MOFs在應用時存在一些缺點，如氣體吸附時需要借助流化床的外部力來克服顆粒間的阻力，防止因顆粒沉積而導致的固體與氣體接觸面積減小；液體吸附時難以收集粉末顆粒，重復利用率低；催化過程中水穩定性差等問題。將Cu-MOFs負載到纖維上可有效解決上述問題。

目前將Cu-MOFs負載到織物上的常用制備方法為一鍋溶劑熱法。如專利CN201811529778.6公開了一種基于織物載體修飾有機金屬框架化合物的制備方法，其通過長時間的高溫條件來促進晶核在纖維基底上生長，但是最終產物卻需冷卻至室溫析出，浪費能源，且該專利所用的有機溶劑中含有有毒溶劑N，N-二甲基甲酰胺。Jiamjirangkul?P等將Cu²⁺溶液、有機配體溶液與殼聚糖/PVA溶液直接混合并靜電紡絲成納米纖維膜，復合材料的比表面積比純PVA納米纖維提高了約11倍，使其成為選擇性氣體吸附與分離的潛在材料。但靜電紡絲法會使部分Cu-MOFs被疏水性聚合物封裝，使用性能受到一些制約。

為解決上述問題，本申請有必要提出一種負載Cu-MOFs的多功能羊毛的制備方法。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種負載Cu-MOFs的多功能羊毛的制備方法，以乙醇和水作為溶劑，先將銅離子與ZnO納米粒子結合，形成(Zn、Cu)羥基雙鹽中間體的層狀結構，再通過層層組裝法將羊毛在羥基雙鹽溶液中與配體均苯三甲酸溶液中交替循環浸漬，在室溫下將Cu-MOFs負載到羊毛上，不僅可以解決粉末狀Cu-MOFs易團聚，難回收，重復使用率低等問題，同時能夠賦予羊毛抗菌、吸附、藥物釋放、光催化等多種功能，且該方法節能環保，便于工業化生產。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種負載Cu-MOFs的多功能羊毛的制備方法，具體步驟如下：

步驟一、將銅鹽溶于去離子水中得到溶液A，將納米ZnO分散在去離子水中得到分散液B，將分散液B快速攪拌下加入到溶液A中，得到羥基雙鹽溶液C；

步驟二、將羊毛加入到羥基雙鹽溶液C中浸漬10-30min后取出；

步驟三、將均苯三甲酸溶于乙醇中得到溶液D；

步驟四、將取出的羊毛在溶液D中浸漬10-30min后取出；

步驟五、將羊毛在溶液C與溶液D中循環交替浸漬，最后取出用水清洗，烘干，即得多功能羊毛。

優選地，所述步驟一中，銅鹽為硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種，銅鹽水溶液的濃度為15-30g/L。

優選地，所述步驟一中，納米ZnO的直徑為30-50nm，濃度20-40g/L。