司盘稳定的耐湿性γ-CD-MOF制备及在空气污染领域中的应用

摘要

基于γ-环糊精的金属有机框架(γ-CD-MOF)在气体储存与分离、药物传递、环境净化及传感等方面都有广阔的应用前景.然而,γ-CD-MOF的水稳定性差阻碍了这种多孔材料的实际应用.因此,增加γ-CD-MOF在潮湿环境的稳定性是其在实际应用中的巨大挑战.利用司盘85极性的羟基端与γ-CD-MOF金属离子的物理吸附作用,通过简单的溶液浸泡工艺在γ-CD-MOF的外表面修饰一层司盘85得到水稳定的γ-CD-MOF.结果显示:在92%相对湿度下暴露25 d后,司盘85修饰的γ-CD-MOF仍然保持完整的晶体结构和形态,而γ-CD-MOF在相同湿度下暴露1 d后,其晶体结构已经完全被破坏并失去其固有的多孔性.此外,γ-CD-MOF-SP85能够有效吸附污染气体CO2及甲醛.本研究表明疏水的司盘85保护层能够有效阻止水分子进入γ-CD-MOF框架内,从而提高γ-CD-MOF的耐湿性.这种简单易行的一步法将为制备水稳定的金属有机框架(MOF)开辟一条新的途径.