金屬有機(jī)骨架-紙漿纖維復(fù)合材料的原位制備及抑菌性研究.pdf

1、本文通過原位沉積的方式制備了HKUST-1/紙漿纖維復(fù)合材料及ZIF-8/紙漿纖維復(fù)合材料，通過SEM-EDX、XRD及FTIR等表征于段對(duì)復(fù)合材料的形態(tài)、官能團(tuán)特征進(jìn)行分析，同時(shí)針對(duì)復(fù)合材料的制備工藝與沉積率、抗張強(qiáng)度及抑菌性能等的關(guān)系進(jìn)行了細(xì)致的研究，并對(duì)復(fù)合材料抑菌性能的來源進(jìn)行了深入的探討。
　　在HKUST-1/紙漿纖維復(fù)合材料的探索中，以Cu2+作為金屬離子，以均苯三甲酸作為有機(jī)配位體，以乙醇作為有機(jī)配位體的溶劑，在紙

2、漿纖維表面原位制備銅系金屬有機(jī)骨架材料—HKUST-1。通過SEM觀察，證明HKUST-1是以微米棒的形式存在于復(fù)合材料中;通過XRD、FTIR、EDX等分析手段，進(jìn)一步證明了HKUST-1已經(jīng)存在于復(fù)合材料中。通過對(duì)不同的Cu(Ac)2用量、吸附時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等條件下制備得到的復(fù)合材料的沉積率、抗張強(qiáng)度、抑菌性能等方面進(jìn)行檢測(cè)，證明了所有因素中Cu(Ac)2用量的影響最顯著，且當(dāng)其用量達(dá)到3mmol時(shí)，沉積率及抑菌性能達(dá)到最

3、佳值，而復(fù)合材料強(qiáng)度則為最小值;反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合材料有一定的影響，而吸附時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合材料幾乎無影響，最終得出復(fù)合材料的最佳制備條件:H3BTC用量為2mmol，Cu(Ac)2用量為3mmol，反應(yīng)吸附為10min，反應(yīng)時(shí)間為5min，反應(yīng)溫度為25℃。針對(duì)復(fù)合材料抑菌性能的研究則表明，復(fù)合材料能夠有效地抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)，而紙漿纖維、H3BTC不能有效地抑菌，最終證明了其抑菌性的來源為HKUST-1中的Cu2+。<

4、br>　　在ZIF-8/紙漿纖維復(fù)合材料的研究中，以Zn2+作為金屬離子，以經(jīng)過一定量的NaOH脫質(zhì)子化的2-甲基咪唑作為有機(jī)配位體，完全在漿水體系中生成鋅系金屬有機(jī)骨架材料—ZIF-8。SEM檢測(cè)結(jié)果表明ZIF-8是以納米顆粒的形式均勻分散在纖維表面。而EDX、XRD及FTIR的分析也進(jìn)一步證明了復(fù)合材料中ZIF-8的存在。而針對(duì)NaOH用量、Zn(Ac)2用量、吸附時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合材料的性能影響的探究則表明，當(dāng)NaOH

5、用量為4mmol時(shí)，2-甲基咪唑完全脫質(zhì)子化，此時(shí)沉積率及抑菌性能均為最佳值，而復(fù)合材料的抗張強(qiáng)度則最差;Zn(Ac)2作為反應(yīng)物對(duì)復(fù)合材料的各項(xiàng)性能影響明顯，且當(dāng)其為2mmol時(shí)綜合表現(xiàn)最佳;反應(yīng)溫度的影響相對(duì)較弱，而吸附時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間幾乎沒有影響，最終得出該復(fù)合材料的最佳制備工藝為NaOH用量為4mmol，2-甲基咪唑用量為4mmol，Zn(Ac)2用量為2mmol，反應(yīng)吸附為10min，反應(yīng)時(shí)間為10min，反應(yīng)溫度為25℃。針對(duì)