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PBO纤维具有密度小、强度大、模量高、耐高温等优点，同时也存在着表面化学惰性、横向抗压缩性能差和紫外耐受性差的缺点，抗紫外性能差是造成PBO纤维在使用中损耗的最重要原因，阻碍PBO纤维的更广泛应用。近年来PBO纤维抗紫外性能的研究受到了研究者的广泛关注，目前虽有大量文献针对PBO纤维抗紫外光性能差的缺陷进行改性，但这些改性方法存在对纤维损伤较大、改性步骤繁琐、改性效果不持久等缺点。本论文通过直接配位Fe3+离子和以金属有机框架(ZIF8和ZIF8/67)为媒介配位Fe3+离子的方法对PBO纤维表面实施改性，利用Fe3+离子的荧光效应增强PBO纤维的抗紫外性能，同时此改性策略作用条件温和，对纤维力学性能损伤小。
本论文首先设计合成了两种金属有机框架ZIF8和ZIF8/67，并探究了具有最佳形貌和最适粒径的合成条件。探究结果表明，当金属盐浓度为0.25mol/L、2-甲基咪唑浓度为1.00mol/L、振荡频率为120r/min，温度为25℃室温时可以合成具有最佳形貌和粒径的ZIF8(730nm)和ZIF8/67(940nm)。接下来利用Fe3+离子可以与ZIF表面的苯并咪唑发生配位的原理，将Fe3+离子配位到两种ZIF表面，并探究具有最大Fe3+离子负载量的条件。探究结果表明，当FeCl3·6H2O溶液(20mg/mL)加入量分别为50μL和100μL、配位的溶剂选用正己烷时，可以得到具有最大Fe3+离子负载量的ZIF8-Fe(0.09%)和ZIF8/67-Fe(0.20%)。
然后利用Fe3+离子可以与PBO纤维表面苯并二噁唑结构配位的原理在PBO纤维表面配位Fe3+离子，制备得到PBO-Fe纤维，并探究了使纤维具有最大Fe3+离子负载量的改性条件。然后对PBO-Fe纤维进行一系列表征以及抗紫外性能的研究，研究结果表明，经紫外光照射240h，PBO-Fe纤维的拉伸强度保持率为64%。接下来在PBO纤维表面原位生长ZIF8或ZIF8/67，并以此为媒介配位Fe3+离子，制备了PBO@ZIF-Fe纤维，同时探究了最佳的改性条件。然后对PBO@ZIF-Fe纤维进行一系列表征，对PBO@ZIF纤维进行了抗紫外性能的研究，结果表明经紫外光照射240h后，PBO@ZIF8和PBO@ZIF8/67纤维的拉伸强度保持率分别为66.2%和70.5%。最后将本论文的配位改性策略与其他改性策略(共聚改性、共混改性、物理涂覆改性和纳米粒子改性)的抗紫外提升效果比较，并详细讨论本论文中两种配位改性策略的抗紫外机理。
本论文首先设计合成了两种金属有机框架ZIF8和ZIF8/67，并探究了具有最佳形貌和最适粒径的合成条件。探究结果表明，当金属盐浓度为0.25mol/L、2-甲基咪唑浓度为1.00mol/L、振荡频率为120r/min，温度为25℃室温时可以合成具有最佳形貌和粒径的ZIF8(730nm)和ZIF8/67(940nm)。接下来利用Fe3+离子可以与ZIF表面的苯并咪唑发生配位的原理，将Fe3+离子配位到两种ZIF表面，并探究具有最大Fe3+离子负载量的条件。探究结果表明，当FeCl3·6H2O溶液(20mg/mL)加入量分别为50μL和100μL、配位的溶剂选用正己烷时，可以得到具有最大Fe3+离子负载量的ZIF8-Fe(0.09%)和ZIF8/67-Fe(0.20%)。
然后利用Fe3+离子可以与PBO纤维表面苯并二噁唑结构配位的原理在PBO纤维表面配位Fe3+离子，制备得到PBO-Fe纤维，并探究了使纤维具有最大Fe3+离子负载量的改性条件。然后对PBO-Fe纤维进行一系列表征以及抗紫外性能的研究，研究结果表明，经紫外光照射240h，PBO-Fe纤维的拉伸强度保持率为64%。接下来在PBO纤维表面原位生长ZIF8或ZIF8/67，并以此为媒介配位Fe3+离子，制备了PBO@ZIF-Fe纤维，同时探究了最佳的改性条件。然后对PBO@ZIF-Fe纤维进行一系列表征，对PBO@ZIF纤维进行了抗紫外性能的研究，结果表明经紫外光照射240h后，PBO@ZIF8和PBO@ZIF8/67纤维的拉伸强度保持率分别为66.2%和70.5%。最后将本论文的配位改性策略与其他改性策略(共聚改性、共混改性、物理涂覆改性和纳米粒子改性)的抗紫外提升效果比较，并详细讨论本论文中两种配位改性策略的抗紫外机理。