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专利号: 2020111254948
申请人: 西安工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1,制备ZIF-8纳米颗粒;

步骤2,将步骤1得到的ZIF-8吸附银离子;

步骤3,将步骤2得到的吸附银ZIF-8包裹多巴胺;

步骤4,将步骤3得到的包裹多巴胺ZIF-8材料浸渍钛酸异丙酯;

步骤5,将步骤4得到的材料进行真空煅烧;

步骤6,将步骤5得到的核壳中空MOF材料包覆到羊毛纤维表面。

2.根据权利要求1所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤1的具体过程为:量取甲醇溶液,按照质量浓度10~15g/L称取硝酸锌,按照质量浓度30~35g/L称取二甲基咪唑,按照质量浓度5~10g/L称取聚乙烯吡咯烷酮;先将硝酸锌、二甲基咪唑和聚乙烯吡咯烷酮依次溶解在4℃~10℃的甲醇溶液中,低温下用40KHz、300W超声振荡处理10~

30min,再以200~500r/min速率机械搅拌3~6h;待反应结束后用大于12000r/min速率离心

15~30min,得到沉淀物即为ZIF-8;按照浴比1:10~30,用甲醇溶液常温浸泡15~30min,浸泡过程重复3次,最后在60℃~90℃条件下真空干燥8~12h,得ZIF-8纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤2的具体过程为:步骤2.1,配制硝酸银溶液;

向去离子水中通入氮气以去除去离子水中的溶解氧,按照摩尔浓度0.0002~

0.005mol/L称取硝酸银,在避光条件下将硝酸银溶解在去离子水中;

步骤2.2,采用ZIF-8吸附银离子;

按照质量浓度2~5g/L称取ZIF-8,将ZIF-8添加到硝酸银溶液中,在4℃~10℃、避光条件下超声振荡30~60s,再将混合溶液真空抽滤得到吸附银的ZIF-8,用不含溶解氧的去离子水常温洗涤10min,洗涤过程重复3次,最后80℃真空干燥。

4.根据权利要求3所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤3的具体过程为:步骤3.1,配制多巴胺缓冲溶液;

用去离子水在10℃~20℃条件下,分别配制摩尔浓度为0.1mol/L的三羟甲基氨基甲烷溶液、摩尔浓度为0.1mol/L的盐酸溶液以及摩尔浓度为0.05mol/L的乙二胺四乙酸溶液,按照体积比8~10:1:1,将三羟甲基氨基甲烷、盐酸与乙二胺四乙酸溶液混合均匀,然后用去离子水稀释使得三羟甲基氨基甲烷摩尔浓度为0.05mol/L,并调节溶液pH值为8~9,得混合溶液A;

按照质量浓度1~2g/L,将0.1~0.2g的盐酸多巴胺加入到混合溶液A中,在10℃~20℃条件下搅拌30~60min;

步骤3.2,吸附银ZIF-8包裹多巴胺;

按照质量浓度5~10g/L,将吸附银ZIF-8加入到多巴胺缓冲溶液中,室温下以100~

300r/min速率机械搅拌8~12h,然后12000r/min离心,80℃真空干燥1h。

5.根据权利要求4所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤4的具体过程为:在4℃~10℃条件下,按照3~8mmol用量来配制钛酸异丙酯无水乙醇溶液;按照质量浓度5~10g/L,将包裹多巴胺ZIF-8添加到钛酸异丙酯的无水乙醇溶液中,并以200~400r/min速率机械搅拌4~6h,然后12000r/min离心,最后100℃真空干燥。

6.根据权利要求5所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤5的具体过程为:将步骤4制备的浸渍钛酸异丙酯ZIF-8粉体,在真空度小于0.06Pa条件下,按照2~8℃/min升温速率加热至400℃,并恒温处理2~4h,然后自然降温,即可得到核壳中空结构的ZIF-8复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种核壳空心结构MOF材料改性羊毛纤维的方法,其特征在于:所述步骤6的具体过程为:步骤6.1,按照浴比1:30~50,将0.1~0.5g的羊毛纤维依次用无水乙醇和去离子水在

40℃~60℃条件下洗涤20~40min,80℃烘干,按照浴比1:80~100,将清洗干净的羊毛纤维浸泡在质量分数88%的甲酸溶液中,在100℃条件下以600~800r/min速率机械搅拌10~

30min,然后用去离子水反复清洗直至溶液呈中性,60℃烘干;

步骤6.2,按照质量浓度1~3g/L,将核壳中空结构ZIF-8纳米微球加入到多巴胺缓冲溶液中,超声振荡5~10min,按照浴比1:200~300,加入去鳞片的羊毛纤维,在室温下以100~

200r/min机械搅拌12~24h,然后用去离子水清洗1~3次,最后60℃干燥1~3h。