2019-04-07 05:50:02
防止化学战剂的织物

一种新的纺织纤维涂料有望在真实条件下(包括高湿度)有效捕获有毒的工业化学品和化学战剂。这项研究可以为士兵和其他有暴露风险的人提供更好的口罩和个人防护设备。

北卡罗来纳州立大学和美国陆军作战能力发展司令部化学生物中心(CCDC CBC)的研究人员开发出功能性纺织品,可在80%相对湿度条件下中和起泡剂模拟物。新涂层还捕获氨气,这是美国常用的工业化学品。

“一个多世纪以来,我们受到化学战剂的威胁,从第一次世界大战中的氯气和芥子气到近期对叙利亚平民的袭击,”最近获得博士学位的Dennis T. Lee说。北卡罗来纳州立大学的收件人和关于这项工作的文章的主要作者“我们需要找到捕获和化学分解有毒气体的方法,以获得实用,性能更好的防护设备。”

研究人员使用金属有机骨架(MOFs) - 通过微纤维合成的涂层。有两个重大挑战。首先是制造MOF,在潮湿的环境中保持稳定,同时将有害化合物保持在薄膜中,这一过程称为吸附/吸收。第二是实现有效降解有毒化学品的涂层。

该团队创造了一种水稳定的铜(Cu)基MOF薄膜。研究人员使用沉积在纤维上的固体薄膜,而不是使用粉末来源,其捕获的氨气量是相同MOF粉末的三倍。

电子显微镜图像显示了从纤维径向生长的晶体中的MOF  - 一种以前没有报道过的独特形状。 MOF与聚丙烯纤维表面牢固粘合,在实验室处理时和用尼龙刷清扫时防止剥落。

“这种排列在纤维上形成了致密的涂层,具有更好的整合性和对表面的附着力,并改善了对有害气体的吸附性能,”Lee说。

Lee说,新型MOF涂层复合材料有可能用作保护性纺织品的基膜。他补充说,该方法也适用于具有多种功能的智能纺织品,如传感器。

未来的计划要求使用真正的化学战剂测试新材料,并与CCDC CBC的美国陆军专家合作。

文章“通过Euhedral面向表面的二维Cu-TCPP金属 - 有机框架的水稳定化学防护纺织品”发表在Small杂志上。

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