一种非常高负荷的多孔固体纸张吸附复合材料的多功能成型方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 诸如MOFs,热质石和活性炭等多孔材料对于空气净化,气体分离和催化是至关重要的.
• 将这些粉状材料成形成实际形式而不会损害孔隙性是一个重大挑战.
• 当高负载 (>70重量%) 的多孔材料被纳入成形形式时,现有的方法在机械完整性方面扎.

研究的目的:

• 开发一种简单的,绿色的方法,将高负荷的多孔固体塑造成独立的,灵活的纸张.
• 创建具有保持多孔性和增强机械强度的复合材料.
• 为了证明这些多孔纸片在空气净化和挥发性有机化合物 (VOC) 捕获中的应用.

主要方法:

• 使用软木漂白 kraft 纸纤维 (S) 和纳米纤维化纤维素 (NFC) 制造了一种新型复合材料.
• S提供了灵活性,而NFC则充当了微结构和机械增强剂.
• 高负载 (>70重量%) 的多孔填充剂 (MOF,AC,化物) 被纳入纤维素基质中,形成纸张.

主要成果:

• 由此产生的复合纸片表现出不受阻碍的多孔性和良好的机械强度,即使在高填充负载下.
• 柔性板材可以滚动和处理,证明了适应各种应用的适应性.
• 一种金属有机框架 (MOF) 纸张复合材料在捕获极性挥发性有机化合物方面表现优异,与传统的珠子和颗粒相比.

结论:

• 成功开发了一种绿色和可扩展的方法,用于从纤维素和高负载的多孔固体中生产坚固,多孔的纸张.
• 这些新型复合材料为空气净化和气体分离的实际应用提供了有希望的替代方案.
• MOF纸质复合材料显示出有效捕获挥发性有机化合物的巨大潜力.