繊維にジルコニウム基の金属有機枠コーティングのスケーラブルでテンプレートフリーな水性合成

科学分野:

• 材料科学
• 化学工学
• ナノテクノロジー

背景:

• オルガノフォスフォナート神経薬 (VX,サリン,ソマン) は高度に毒性があります.
• Zrベースの金属有機フレームワーク (Zr-MOF) は,神経物質の水解を触媒化することに有望である.
• 実際の応用には,保護用ウェアの繊維のような実用的な基板にMOFを統合する必要があります.

研究 の 目的:

• Zr-MOFでコーティングされた繊維のための,スケーラブルで,経済的で,テンプレートフリーな合成を開発する.
• MOF/繊維複合物の神経物質の水解効果を評価する.
• 化学兵器のシミュラントに対する 防護能力を評価する

主な方法:

• ポリエステル繊維にコーティングされたZr-MOF-808の水溶液ベースの合成
• MOF/繊維複合体の構造と多孔性の特徴
• 神経毒剤の水解速度と,マスタードガスシミュラント (CEES) に対する保護時間の試験.

主要な成果:

• MOF-808/ポリエステル繊維は,報告されたMOF/繊維複合材料の中で最も高い神経物質の水解率を達成しました.
• MOFでコーティングされた繊維は,コーティングされていない繊維と比較して,CEESに対する保護期間がかなり長かった.
• 多孔性MOF層は 有害化学物質の拡散を効果的に遅らせ,分解の時間を許しました.

結論:

• Zr-MOFでコーティングされた繊維のスケーラブルな水性合成は可能である.
• MOF-808/ポリエステル繊維は神経毒の解毒に優れた触媒活性を提供します.
• これらの高度な繊維複合材料は 次世代の化学的脅威に対する 保護用具の有望な素材です