[发明专利]一种纤维素/UiO-66-NH2

说明书

本发明提供了一种纤维素/UiO‑66‑NH₂多孔材料，其特征在于，包括纤维素多孔材料，所述的纤维素多孔材料上原位合成有UiO‑66‑NH₂。上述的纤维素/UiO‑66‑NH₂多孔材料的制备方法，其特征在于，包括：将纤维素纳米线/微米线与硅烷偶联剂共混，冷冻干燥得到硅烷增强的纤维素多孔材料，再将UiO‑66‑NH₂原位合成在纤维素多孔材料上，得到纤维素/UiO‑66‑NH₂多孔材料。本发明制备的纤维素/UiO‑66‑NH₂多孔材料可在N‑乙基吗啉缓冲溶液中室温下催化降解G系列的生化毒剂，并具有良好的机械性能在催化、环境保护等领域有着潜在应用前景。

技术领域

本发明属于功能性纤维素多孔材料及其制备技术领域，具体涉及一种可降解有机磷酸酯类生化毒剂的纤维素/UiO-66-NH₂多孔材料及其制备方法。

背景技术

有机磷酸酯类化学品被广泛应用于制备农药、杀虫剂、生化毒剂等其他的生物活性调节剂，少量的有机磷酸酯类化学品就能和人体内的乙酰胆碱酯酶结合导致酶失活，进而影响人体的神经系统致人死亡。其中，G系列生化毒剂是有机磷酸酯类生化毒剂最常见的一类，包括塔崩(GA)、沙林(GB)、棱曼(GD)。Rahul Sharma et al.报道每年约有200,000人由于滥用和误服有机磷酸酯类化学品致死。此外，这类化学品一旦进入农田、耕地和水循环中就很难自行降解为无毒的物质，严重威胁着人们的生活和生产安全。

金属有机框架材料(MOFs)是由金属或者金属簇作为中心节点，和有机配体通过配位键自组装连接而成的一种新型的有机-无机杂化晶体多孔材料，在近几十年来受到研究者的广泛关注。与传统的有机-无机杂化晶体多孔材料相比， MOFs具有组分和结构可控性、多孔及高比表面积、高孔隙率、低密度、化学稳定性好等优点，因而在气体储存与分离、生物及环境的荧光探测、催化等领域有很好的应用前景(引用)。UiO-66-NH₂是一种以锆(IV)为中心的MOFs材料，据报道该MOFs材料对G系列生化毒剂具有很好降解效果，Michael J.Katzet al. 用UiO-66-NH₂催化降解G系列生化毒剂模拟物对硝基苯磷酸二甲酯发现这种 MOFs材料对该降解反应的催化效果很好，仅需10min其降解率就可以达到90％以上；DennisT.Lee et al.采用原子层沉积的方法将UiO-66-NH₂沉积在丙纶织物上对对硝基苯磷酸二甲酯进行降解，一个小时其降解率可以达到90％以上。

纤维素多孔材料是以纤维素作为基材，通过冷冻干燥或超临界干燥将其内部的液体用气体代替得到的一种三维的材料。它具有密度小、孔隙率高、比表面积大等特点，适合作为载体负载各种催化剂，从而扩大催化剂的实际应用，目前采用纤维素多孔材料负载MOF的报道很少。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解有机磷酸酯类生化毒剂的材料及其制备。

为了达到上述目的，本发明提供了一种纤维素/UiO-66-NH₂多孔材料，其特征在于，包括纤维素多孔材料，所述的纤维素多孔材料上原位合成有UiO-66-NH₂。

本发明还提供了上述的纤维素/UiO-66-NH₂多孔材料的制备方法，其特征在于，包括：将纤维素纳米线/微米线与硅烷偶联剂共混，冷冻干燥得到硅烷增强的纤维素多孔材料，再将UiO-66-NH₂原位合成在纤维素多孔材料上，得到纤维素/UiO-66-NH₂多孔材料。

优选地，所述的纤维素纳米线/微米线与硅烷偶联剂的质量比为1∶0.5～1∶6，UiO-66-NH₂占纤维素多孔材料中的质量比例为10-40％。

优选地，所述的纤维素纳米线/微米线原料为木浆纤维素、棉花纤维素、秸秆纤维素、竹纤维素、羧甲基纤维素和羧基化纤维素中的至少一种。