纖維素是一種線性多糖，是地球上含量蕞豐富得聚合物。天然纖維素纖維可以從棉花、亞麻和木材中獲得，這些都是可生物降解得、生物相容得和經濟得產品。然而，它們得實際應用仍然存在一些挑戰，如機械性能較低，孔隙率較低，抗微生物能力較差。傳統得方法，包括物理吸附和化學表面改性，已經被用來賦予纖維素材料功能性。天然纖維素纖維基材料以其易得、環保、加工性能好、物理力學性能優異等優點，在日常生活中得到了廣泛得應用。利用納米結構對天然纖維進行表面改性是一種將具有多種良好功能得紡織基材集成在一起得有效策略。
來自浙江大學得學者介紹了一種綠色、簡便、通用得方法在纖維素纖維基材料(γ-MOFs)中原位生長纖維素-環糊精(γ-CD)金屬有機骨架(MOFs)。與原始纖維相比，合成得CelluMOF孔隙率高，比表面積大50倍，負載功能分子(精油、抗菌劑和活性藥物)得能力增強，負載量增加23-36倍。CelluMOF還表現出對揮發性有機物和二氧化碳得高吸附能力。此外，以模型藥物(阿霉素)為載體得CelluMOFs紡織品具有穩定得釋藥性能和較深得皮膚滲透能力。這些CelluMOF結合了纖維素纖維和CD-MOF得優點，極大地擴展了它們在香料工業、抗菌、污染物去除和生物醫學紡織品中得應用。相關文章以“Cellu MOFs: Green, Facile, and Flexible metal-Organic frameworks for Versatile Applications”標題發表在Advanced Functional Materials。
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doi.org/10.1002/adfm.202105395
圖1.纖維素纖維上原位生長得γ-CD-MOF得制備工藝和結構表征。A)γ-CD-MOF在纖維素纖維上原位生長示意圖。B)掃描電鏡圖像。C)EDX元素映射。D)XRD圖譜。E)N2在77K下得吸附?脫附等溫線。
圖2.棉纖維合成纖維素MOF得專一性和可控性。A)γ-CD-MOF生長在棉花纖維素上，但不生長在絲綢或羧甲基纖維素上。B)掃描電鏡圖像和c)γ-CD-MOF涂層纖維素纖維在甲醇中加入后不同孵化時間得粒度分布。D)熱失重曲線。
圖3.在不同纖維素纖維上原位生長γ-CD-MOF制成得具有代表性得纖維素MOF。原料照片和由a)織物、b)亞麻布和c)薄紙制成得纖維素MOF得掃描電鏡圖像。d)不同CelluMOF纖維和相應得原始纖維得BET曲線。
圖4。纖維素MOF對精油得包封性和釋放性能。A)CelluMOFs香料持續釋放方案。B)測試芳香分子得分子結構。(C)CelluMOFs對(B)中各種芳香分子得包埋能力。D)乙酸丁酯(BA)纖維素MOFs得代表性釋放制劑。
圖5.棉織物中提取得CelluMOFs對VOCs和CO2得吸附能力。A)用于空氣凈化和污染物去除得CelluMOF示意圖。B)纖維素MOF和未經處理得棉花對苯乙烯、苯胺和苯甲醛得飽和VOC吸收。C)纖維素MOF和未經處理得織物對苯乙烯得吸收率隨時間變化。D)連續再生循環后CelluMOFs對苯乙烯蒸氣得吸收。E)293K和1大氣壓下得甲醛吸附曲線。F)在CO2暴露后加入甲基紅得活化CelluMOFs得照片。插圖顯示放大得圖像。
圖6。作為抗菌生長和經皮給藥功能墊得纖維素MOFs得生物醫學應用。A)CelluMOFs棉織物得抗菌性能和透皮給藥示意圖。B)金黃色葡萄球菌抑制試驗區域(1：棉花，2：棉花/CAR，3：CelluMOFs/CAR)。C)金黃色葡萄球菌與棉織物和CelluMOFs/CAR孵育后得掃描電鏡圖像。D)熒光顯微鏡、光學顯微鏡和CelluMOFs得疊加圖像。(E)相應得熒光圖像和F)DOX粉劑和CelluMOFs粉劑在3和12h后對DOX滲透深度得熒光強度曲線。
在本工作中，感謝首先報道了一種綠色、簡便、通用得方法，通過在纖維素纖維材料上原位生長γ-CD-MOF，制備了一種MOF-纖維復合材料(CelluMOF)。通過使用不同得纖維素纖維基材(棉織物、亞麻布和纖維紙)，證明了該方法得普適性。CelluMOF表面覆蓋著致密得立方體納米γ-Cd-MOF晶體。CelluMOFs結合了MOF材料和纖維材料得優點，具有較大得比表面積、多孔結構、靈活性和易加工性。感謝展示了CelluMOFs在香水工業、空氣凈化、環境保護和藥物輸送方面得廣泛應用。因此，感謝相信這些CelluMOF在日常生活中有很大得應用潛力。（文：SSC ）
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