『納米 紡織』美國科學家開發可防止化學毒氣納米技術面料

2020-09-24 智識諮詢

美國科研人員開發一種新的紡織纖維塗料，有望在真實條件下有效捕獲有毒的工業化學品和化學戰劑。這項研究可以為士兵和其他有暴露風險的人提供更好的口罩和個人防護裝備。

一種新的紡織纖維塗料有望在真實條件下有效捕獲有毒的工業化學品和化學戰劑。這項研究可以為士兵和其他有暴露風險的人提供更好的口罩和個人防護設備。

北卡羅來納州立大學和美國陸軍作戰能力開發司令部化學生物中心（CCDC CBC）的研究人員開發出功能性紡織品，可在80％相對溼度條件下中和起泡劑模擬物。新塗層還可以捕獲氨氣，這是美國常用的工業化學品。



圖：用水穩定的金屬 - 有機骨架製造的紡織塗料可防止毒氣

北卡羅來納州立大學博士Dennis T. Lee說： 「一個多世紀以來，我們受到化學戰劑毒氣的威脅，從第一次世界大戰中的氯氣和芥子氣到近期對敘利亞平民的襲擊，我們需要找到捕獲和化學分解有毒氣體的方法，以獲得實用，性能更好的防護設備。」

研究人員使用金屬有機骨架（MOFs）材料，是通過微纖維合成的塗層，有兩個重大挑戰。首先是製造MOF，在潮溼的環境中保持穩定，同時將有害化合物保持在薄膜中，這一過程稱為吸附/吸收。第二是實現有效降解有毒化學品的塗層。

該團隊創造了一種水穩定的銅（Cu）基MOF薄膜。研究人員使用沉積在纖維上的固體薄膜，而不是使用粉末來源，其捕獲的氨氣量是相同MOF粉末的三倍。

電子顯微鏡圖像顯示了從纖維徑向生長的晶體中的MOF - 一種以前沒有報導過的獨特形狀。MOF與聚丙烯纖維表面牢固粘合，在實驗室處理時和用尼龍刷清掃時防止剝落。

Lee說：「這種排列在纖維上形成了緻密的塗層，具有更好的整合性和對表面的附著力，並改善了對有害氣體的吸附性能。「

Lee還說，新型MOF塗層複合材料有可能用作保護性紡織品的基膜，該方法也適用於具有多種功能的智能紡織品，如傳感器。

未來的計劃要求與CCDC CBC的美國陸軍專家合作使用真正的化學戰劑測試新材料。

來源：美國北卡羅來納州立大學

文獻信息：Small, "Water-Stable Chemical-Protective Textiles via Euhedral Surface-Oriented 2D Cu–TCPP Metal-Organic Frameworks"

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