编号：FTJS09599
篇名：新型MOF@木材复合材料的制备及其染料吸附和阻燃性能研究
作者：张旭鹏 朱刚 邓书端 李辉 张朝岭 李凯钱
关键词：金属-有机骨架 木材 复合材料 吸附 阻燃
机构：西南林业大学材料科学与工程学院 林业生物质资源高效利用技术国家地方联合工程研究中心 西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室
摘要：金属-有机骨架(MOF)晶体的实际应用通常受其粉末形态的限制。将天然轻木作为基体负载MOF颗粒,采用简便通用的生长策略成功制备了一系列新型MOF@木材(MOF=UiO-66,ZIF-8和ZIF-67)复合材料,并系统研究了其微观结构、阻燃性能及其对亚甲基蓝(MB)染料的吸附行为。研究结果表明,不同晶粒尺寸和形貌的MOF引入木材基体后,大量均匀分布在木材支架内的管腔表面并保持了其结晶度。其中,ZIF-8@木材具有更加优异的MB吸附能力,对MB的去除率为82.5%,最大吸附量可达210.9 mg·g-1。吸附过程符合伪二阶动力学模型,说明MOF@木材对MB的吸附主要为化学吸附。此外,UiO-66的掺入对木材基体早期热稳定性和炭层形成的影响优于ZIFs。相比于天然木材,UiO-66@木材的热释放峰值(PHRR)由94.5 W·g-1急剧降至36.5 W·g-1,总热释放量(THR)从7.7 kJ·g-1下降到5.4 kJ·g-1。同时,在800℃的炭化率显著提高了84.8%。本研究为设计和构筑功能化MOF@木材复合材料提供了新的途径,可能促进其在环境和绿色建筑等领域的应用。
