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金属-有机框架材料(MOFs)是以金属离子、金属簇为节点,与有机配体通过配位键、氢键或分子间作用力自组装而成的具有高度结晶化的三维网状晶态材料。MOFs多为块状晶体,性能虽然优异,但易碎晶体形态不利于实际应用,纤维作为一类重要的柔性基底,将MOFs与纤维结合,不仅能够实现功能的复合,同时可以满足宏观使用形态的要求,是制备MOFs实用功能材料的一种有效方法。本论文以灯心草、碳纤维毡、蚕丝织物三种不同的纤维制品作为基底,通过层层自组装、水热、仿生矿化等方法,在基底上可控合成微纳米级MOFs,制备纤维/MOFs功能复合晶态材料,应用于气体吸附及温度探测领域,展开了以下三个方面的研究:(1)灯心草/MOFs复合晶态材料对甲醛吸附的应用研究。以灯心草纤维为基底,通过仿生矿化的合成方法,在牛血清蛋白(BSA)的诱导下,可快速将沸石咪唑骨架-8(ZIF-8)纳米晶体附着在灯心草纤维上。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射能谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和全自动比表面积及孔隙度分析仪(BET)等测试对其进行了形貌结构表征,深入探究了其在高浓度(100 mg/m3)和低浓度(10 mg/m3)甲醛条件下的吸附效果。结果表明,利用仿生矿化法可以在三秒内迅速合成ZIF-8-BSA/灯心草纤维复合材料,对甲醛有明显的吸附效果,高浓度条件下甲醛吸附效率可达到99%以上,低浓度条件下甲醛完全吸附仅需17 min。该复合材料所用植物纤维来源广泛,可降低吸附剂成本。(2)活性碳纤维毡/MOFs复合晶态材料对甲醛吸附的应用研究。以活性碳纤维毡(ACF)为基底,经原子层沉积(ALD)修饰TiO2后再通过水热反应在其表面合成ZIF-8,制备的ZIF-8@ALD-ACF复合材料利用FESEM、XRD、FTIR和BET等测试对其进行了形貌结构表征,深入探究了其在高浓度(100 mg/m3)和低浓度(10 mg/m3)甲醛条件下的吸附去除效率。结果表明,ALD修饰的TiO2为碳纤维毡提供了丰富的活性位点,有利于ZIF-8的合成附着,且ZIF-8@ALD-ACF复合材料在高浓度和低浓度条件下都能有效吸附去除甲醛。此外,甲醛可以在紫外光下经二氧化钛光催化分解成水和二氧化碳,可避免甲醛缓释造成二次污染。(3)蚕丝织物/MOFs复合晶态材料对温度探测的应用研究。以蚕丝织物为基底,经原子层沉积(ALD)修饰TiO2后再通过水热反应在其表面可控构筑镧系稀土金属-有机框架材料(Ln-MOFs),制备出ALD-TiO2-Eu-MOFs蚕丝织物。通过FESEM、TEM、XRD等测试对其进行了形貌结构表征,深入探究了其在不同pH条件下的温度探测性能。结果表明,ALD修饰的TiO2为蚕丝织物提供了丰富的活性位点,有利于Eu-MOFs的可控构筑,在水热反应为不同酸碱性条件下,功能性蚕丝织物对温度表现出不同的荧光探测效果。中、碱性条件下,随着温度T的升高,功能性蚕丝织物的荧光强度IEu呈一定线性关系减弱,可实现高温(25150℃)和低温(77300 K)区域的温度探测。