一种MOFs壳聚糖纳米纤维复合膜的制备方法

　　易丝帮讯 中国科学院青岛生物能源与过程研究所吴美燕老师等人发明涉及一种MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜的制备方法。通过静电纺丝法制备得到壳聚糖纳米纤维，然后，将合成的MOFs材料与壳聚糖纳米纤维共混后在交联剂作用下复合，得到MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜。该发明有效解决了MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜强度低、稳定性差以及MOFs材料在壳聚糖纤维中分散性差等问题，制备得到了具有高MOFs留着率、高强度及优异的耐水及耐溶剂性的MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜。同时，该制备方法简单易行，制备条件温和，适合大规模生产，有望拓展该复合膜在染料吸附、金属离子吸附、气体吸附与存储等领域中的应用。
　　据悉，壳聚糖(Chitosan)是自然界中广泛存在的天然阳离子聚合物，具有廉价、无毒、可生物降解、成膜性好等优点，是仅次于纤维素的世界上第二大可再生资源。壳聚糖纤维通常是利用甲壳素经浓碱处理脱除乙酰基后通过湿纺所制成的纤维，在可吸收性医用缝合线、止血棉、人工透析膜、人造皮肤、组织支架材料以及敷料等医疗卫生领域有着广泛的应用。金属有机框架(MOFs)材料是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。MOFs作为一种超低密度多孔材料，在气体的吸附与储存、染料吸附等方面有更广泛的应用前景。但是MOFs成型性差，将MOFs与其它高分子材料混合制备复合材料是其应用的主要手段。
　　目前，将壳聚糖与MOFs(MIL-101)共混制备的表面带有正电荷的纳滤膜，用于多价阳离子的去除已取得了较好的效果。同时，将壳聚糖与M O F s (C P O - 2 7 - N i) 共混制备具有超高比表面积的微球也有报道。此外，将壳聚糖作为骨架加载MOFs，将其碳化后可以用于锂电池的正极材料。然而，共混制备的MOFs-壳聚糖材料均存在着MOFs与壳聚糖结合牢度差、MOFs容易脱落，并且MOFs在壳聚糖溶液中分散性差等缺点，同时，现阶段没有壳聚糖纳米纤维与MOFs共混的报道。
　　图1是该发明实施例提供的MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜的制备路线。
　　图2 壳聚糖纳米纤维的SEM图。
　　图3 ZIF-8-壳聚糖纳米纤维复合膜的SEM图。
　　图4 ZIF-8-壳聚糖纳米纤维复合膜的强度性能。
　　图5 ZIF-67-壳聚糖纳米纤维复合膜的SEM图。
　　图6 ZIF-67与壳聚糖纳米纤维共混膜的SEM图。
　　该发明的MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜的制备方法具有以下优点：
　　该发明提出将MOFs与壳聚糖纳米纤维复合，经过交联反应的MOFs与壳聚糖纳米纤维具有较高的结合强度，MOFs留着率高，分散均匀，排列有序，进而使得到的MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜具有较高的稳定性。该制备方法简单易行，制备条件温和，适合大规模生产，得到的复合膜具有优异的耐水及耐溶剂性，因此，该复合膜在染料吸附以及金属离子分离等方向具有潜在应用价值。
　　该发明有效解决了MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜强度低、稳定性差以及MOFs材料在壳聚糖纤维中分散性差等问题，制备得到了具有高MOFs留着率、高强度及优异的耐水及耐溶剂性的MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜。同时，该制备方法简单易行，制备条件温和，适合大规模生产，有望拓展该复合膜在染料吸附、金属离子吸附、气体吸附与存储等领域中的应用。
　　附：专利信息
　　专利名 一种MOFs-壳聚糖纳米纤维复合膜的制备方法
　　申请公布号 CN 109021264 A
　　申请公布日 2018.12.18
　　申请号 201810670045 .8
　　申请日 2018 .06 .26
　　申请人 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
　　发明人 吴美燕　李滨　刘超　于光　冯晓燕　张跃冬　咸漠
　　链接地址：http://www.espun.cn/news/detail-585.html
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