Cu-MOF-PLA熔噴用復合材料的制備及重金屬吸附性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和完全可降解性，廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生材料、吸附過濾材料、包裝材料領(lǐng)域等，但PLA也存在著熔體黏度大、可加工性能差、易降解等缺點，限制了其在熔噴非織造領(lǐng)域的應用。因此，針對PLA的缺陷進行改進，以提升其在吸附過濾領(lǐng)域的應用前景，具有較高的理論意義和實用價值。
　　本課題采用溶劑熱法制備了多孔的金屬有機骨架材料（Metal-Organic Frameworks，簡稱MOFs），是由含氮或氧的多齒有機配

2、體與金屬中心通過配位作用自組裝而形成的具有規(guī)則三維結(jié)構(gòu)的晶體材料，通過基于配位的后合成改性策略制備巰基功能化的Cu-MOF，然后用改性后的Cu-MOF對PLA進行熔融共混改性，制備不同比例的Cu-MOF/PLA復合材料，對復合材料的熱穩(wěn)定性、結(jié)晶性能、流變性能等進行了研究。在此基礎(chǔ)上，利用RH7型雙柱毛細管流變儀進行熔融紡絲，制備了Cu-MOF/PLA初生纖維，對復合纖維的重金屬吸附性能進行了評價。得到如下結(jié)論:
　　溶劑熱法合成

3、的Cu3(BTC)2晶體，比表面積可達1381.1m2/g，孔體積0.52m3/g，孔徑21.4nm;用乙二硫醇改性Cu3(BTC)2晶體后得到HS-Cu3(BTC)2晶體，XRD結(jié)果表明，晶型并未改變，結(jié)晶峰強度略有下降;FTIR結(jié)果分析，在673cm-1和2534cm-1的吸收峰，分別為C-S和S-H伸縮振動峰，表明巰基鍵已成功改性到Cu3(BTC)2晶體的Cu2+金屬中心上;通過對一系列不同濃度Hg2+吸收效果分析，得到最合適的乙

4、二硫醇改性比例為n(Cu2+)∶n（硫醇）=1∶0.45。
　　對于Cu-MOF/PLA復合材料，隨著改性Cu-MOF的加入，材料衍射峰強度較純PLA有略微的下降。DSC結(jié)果分析表明，與純PLA相比，改性Cu-MOF的添加，Cu-MOF/PLA復合材料的結(jié)晶峰和熔融峰的面積均有所增大，PLA的結(jié)晶分數(shù)增加，其中改性Cu-MOF的添加量為2％時，Cu-MOF/PLA切片的結(jié)晶度最高，為30.42％。從SEM圖譜中觀察到，Cu-MOF