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慧正資訊，MOF（金屬有機框架）材料的應用，在功能性涂料領域得到進展。近日，美國康奈爾大學的研究小組，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境比目前的涂層更安全，目前的涂層通常由刺激性化學物質和致癌物制成。
合成超疏水或防水涂層的低溫技術，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，整個工藝環境在可持續上表現出色。這一技術的研究論文《由廢棄聚酯/氨綸紡織品制成的受 UiO-66 啟發的超疏水涂層》已經在9月21日發表在ACS Applied Materials and Interfaces（ACS 應用材料與界面）的期刊中，Yelin Ko為第一作者，Hinestroza和Tamer Uyar為合著人。
這項研究是對2023年發表的研究的延伸，該研究證明舊衣服可以通過化學分解重新利用聚酯化合物來制造MOF顆粒，這些顆粒可能在防火、抗菌或抗皺方面具有應用潛力。這項新研究將這一概念證明直接應用于實際。
MOF是一類由金屬中心（金屬離子或金屬簇）和有機配體通過自組裝相互連接形成的多孔晶體材料，具有孔隙率高的結構特點。由于金屬鹽與配體的種類繁多，二者的不同的排列組合產生了數量龐大的新MOF，目前已合成上萬種MOF。MOF技術由化學家Omar Yaghi在20世 90年代開創的獨特結構，Hinestroza 在2000年代后期與Omar Yaghi合作獲得了美國國防部的資助，他們通過化學分解廢棄的聚酯紡織品合成，形成一種異質體，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行了實驗，發現使用少量乙醇，組裝在聚酯和氨綸基底上的UiO-66表現出超疏水行為。研究小組發現，氨綸碎片改變了原本親水的MOF結構，使其具有疏水性。此外，UiO-66材料經過反復清洗和磨損后仍保持其防水性。
隨后研究小組表示，這項技術是減少世界對紡織品制造中有害化學物質依賴的一種方式。“我們必須找到氟化整理劑（也稱為‘永久化學品’）的替代品，”Uyar 說。“這項研究展示了我們如何通過升級再造紡織廢料而不是依賴‘永久化學品’來實現功能性整理，包括防水和自清潔性能。 ”Hinestroza補充，這項工作的“升級再造”方面是最重要的。這項研究利用了康奈爾材料研究中心共享設施，這些設施得到了美國國家科學基金會的支持。其他支持來自富布賴特美國學生計劃，該計劃由美國國務院和韓裔美國人教育委員會贊助。
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