锆基金属有机骨架材料/活性碳纤维复合材料的制备及其降解性能

为改善活性碳材料在芥子气防护过程中存在的吸附易饱和、处置不当易造成二次污染等问题，制备了一种以活性碳纤维(ACF)为基材的新型降解材料。首先利用抽滤法将纳米锆溶胶沉积到ACF表面，随后采用层层自组装法，以ZrCl₄为金属簇、对苯二甲酸为有机配体，在纤维表面原位生长锆基金属有机骨架材料(Zr-MOF),最终制备出一种对芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(CEES)有较高降解性能的Zr-MOF/ACF复合材料，综合采用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积及孔结构分析等手段进行表征，并测试了其对CEES的降解性能和力学性能。结果表明：锆溶胶的引入有效提高了Zr-MOF在ACF表面的负载量，从而提升了所得材料对CEES的降解性能，并且力学性能也获得显著提高；综合考虑样品的降解性能、拉伸强度与制备效率，将经锆溶胶处理后进行15次循环处理的样品定为最佳工艺样品，经过24 h反应后，对CEES的降解率为83.08%,断裂强度为0.40 MPa,相比于酸化处理的活性碳纤维毡，复合材料的拉伸强度提升了80.99%。