重氮自由基共价接枝制备多功能MOF@织物

近日，苏州大学纺织与服装工程学院李战雄教授课题组和新加坡国立大学材料科学与工程学院Tan Swee Ching 教授课题组利用重氮自由基共价接枝的方法在纤维表面引入侧基为羧基的芳香聚合物链刷，然后通过层层自组装（LbL），在羧基功能化棉织物（CF—COOH）上原位生长1,3,5-苯三甲酸（BTC）基MOF。CuBTC MOFs 在抗菌、催化剂和除氨等领域都有很好的实际应用，但其一直被认为是一种典型的水解不稳定MOF。因此，研究人员采用一种疏水化后整理的方法来提高MOF的水稳定性，制备出超疏水MCF（SMCF）。最终，水稳定性SMCF 大大扩展了其在医疗保健、安全防护等领域的应用前景。

以间氨基苯甲酸为前体，通过重氮自由基聚合法接枝改性棉织物，成功在棉纤维上引入羧基芳香聚合物链，为后续金属离子的固着提供了丰富的活性位点；然后通过层层自组装在纤维表面生长CuBTC 晶体，制得MOF@织物。

疏水化后MOF@织物对水接触角为（168.4 ± 1.6）°，滚动角为（1.8 ± 0.2）°，粘附力低至16.17μN，同时表现出良好的酸、碱稳定性；由于其超疏水性能，其耐水解稳定性得到了很大提升，可以经受在30℃的水中浸泡120h，而未经疏水化改性MOF@织物表面的MOF 晶体颗粒在30℃下浸泡6 h 后完全水解。

制备得到的超疏水MOF@织物表现出优异的自清洁、抗污、自修复、抗紫外线和抗结冰性能，还可以实现对天然抗菌剂精油的负载，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都表现出优异的抗菌性能。

利用COMSOL 模拟计算验证了超疏水MOF@织物抗结冰的机制：通过表面高粗糙度的MOF 晶体涂层显著减少水滴与织物之间的接触面积，使其表面液滴经历更长的过冷和相变过程，最终达到延迟结冰的效果。

（摘编自高分子科技）