靜電紡MOFs奈米纖維最新研究進展

導語

金屬有機框架（

MOFs

）是典型的結晶多孔材料，由金屬陽離子或陽離子簇與有機配體組成。

MOFs

因其具有良好的孔道、較大的比表面積等優點被廣泛關注。

本文

梳理了

5

篇靜電紡

MOFs

材料

在生物醫用、過濾

、

能源

電池

等方面

的最新研究進展，

供大家瞭解

學習。

1、香港中文大學ACS Appl. Mater. Interfaces：金屬-有機框架負載對靜電紡奈米纖維空氣過濾器過濾效能的影響

本研究假設存在一個最佳的

MOF

數量，可以整合到靜電紡奈米纖維過濾器，以達到最大的顆粒去除效率，同時最小化相應的

MOF

合成時間。

本研究系統研究了

MOFs

的典型型別

—

沸石咪唑框架

-67 （ZIF-67）

原位生長過程對聚丙烯腈

（PAN）

靜電紡絲奈米纖維過濾效能的影響。

PAN/ZIF-67

雜化奈米纖維過濾器的表面形貌和化學組成隨反應時間的延長而逐漸改變。對於

PM0。3-0。4

初始過濾效率較低的

PAN/ZIF-67

雜化奈米纖維過濾器，僅需

5 min

的反應時間就可以合成出最大的

PM0。3-0。4

過濾效率的

ZIF-67

。

此外，加入

ZIF-67

的量與超細顆粒過濾效率的提高呈正相關。總之，本研究將靜電紡奈米纖維過濾器中

MOFs

的原位摻入合成時間從超過

10

小時縮短至僅

5

分鐘。

DOI： 10。1021/acsami。2c06808

2、北京科技大學李從舉教授J. Power Sources：基於多壁碳奈米管互穿導電MOFs作為微生物燃料電池中的高效電催化劑

本研究透過在多壁碳奈米管

（NiCo-CAT/MWCNTs）

上原位生長導電

Ni/

C

o -

兒茶酚酸雙金屬有機骨架

（MOFs）

，製備了一種三維

（3D）

支架

結構

催化劑

。

這種特殊的結構成功地實現了良好的電子通道和快速的電荷轉移能力，並顯示出

7。27 Ω

的超低歐姆內阻。

NiCo-CAT/MWCNTs

表現出優異的

ORR

半波電位（

-0。442V vs。 Hg/HgCl

2

）、起始電位（

-0。064V vs。 Hg/HgCl

2

）和高極限電流密度（

8。25 mA cm

-2

）

，超過了商業

Pt/C

。

MFC

的優異效能主要得益於其最佳化的電子結構和充分暴露的

Ni

、

Co

協同催化活性位點。電紡聚偏氟乙烯

（PVDF）

空氣擴散層取代傳統的碳布陰極，大大提高了氧的滲透性。

DOI： 10。1016/j。jpowsour。2022。231685

3、江蘇大學潘建明ACS Appl. Mater. Interface：硼酸鹽親和功能化 Zn-MOF/PAN 衍生的分子印跡空心碳電紡奈米纖維

本研究

提出了由

ZIF-8/PAN

纖維衍生的硼酸親和

（TBA）

功能化分子印跡空心碳靜電紡奈米纖維

（MI-HCESNFs）

，該纖維具有對莽草酸

（SA）

的選擇性結合位點。

HCESNFs

以優異的結構特性作為高孔靜電紡絲底物，

KH560

作為後續聚乙烯亞胺

（PEI）

改性的接枝材料，

PEI

由於其長鏈和豐富的氨基作為樹枝狀平臺來接近更多的硼酸，以及

TBA

分子基團作為功能單體，在中性條件下與

SA

特異結合。

MI-HCESNFs

得益於其多孔結構、高密度的硼酸以及表面高度可及的印跡位點，對

SA

分子表現出較強的親和性和選擇性。

MI-HCESNFs

的吸附量可達

127。8 mg g

-1

，是非印跡材料的

3。1

倍。

MI-HCESNFs

在連續超聲處理下穩定，可迴圈

8

次，吸附量略有損失

8。615%

。

DOI： 10。1021/acsami。2c06664

4、蘇州大學靳健教授ACS Nano：透過分子篩分去除水中揮發性有機物的MOF複合光熱膜

蘇州大學靳健教授研究團隊開發了一種金屬

-

有機框架（

MOF

）

/

聚苯胺（

PANI

）奈米纖維陣列複合光熱膜，用於在太陽能驅動的介面蒸發過程中透過

MOF

的分子篩分作用去除水中高濃度

VOC

。

聚苯胺奈米纖維陣列上生長的改性沸石咪唑骨架

-8 （ZIF-8）

層可作為分子篩層蒸發水分，但可攔截揮發性有機化合物。

該光熱膜對水中常見的

VOCs

（苯胺、

N，N-

二甲基甲醯胺、

N-

甲基吡咯烷酮和二甲基亞碸等）具有

>98%

的截留率。而且，該光熱膜能有效處理濃度高達

400 mg L

-1

的

VOCs

廢水，且具有優異的長時間穩定性

。

DOI： 10。1021/acsnano。2c02520

5、上海交通大學瑞金醫院崔文國教授Adv. Healthcare Mater.：基於MOFs的雙極金屬柔性電紡纖維膜用於肌腱-骨介面再生

基於金屬

-

有機框架（

MOF

）的雙極金屬柔性電紡纖維膜，受腱

-

骨介面梯度結構的生物啟發，結合調節成骨細胞分化和血管生成特性，成功構建透過連續靜電紡絲技術並匹配縱向空間形態以實現同步再生。

MOF

作為載體，不僅可以實現金屬離子的可持續釋放，還可以促進支架上的成骨和肌腱生成。

在體內實驗中，柔性纖維膜可以促進肌腱和骨組織的修復，以及纖維軟骨的重建，在受損的肌腱

-

骨介面實現多組織同步再生。

這種基於

MOF

的雙極金屬柔性電紡纖維膜作為一種新型的仿生柔性支架，在重建組織損傷，尤其是梯度組織損傷方面具有巨大的潛力。

DOI： 10。1002/adhm。202200072

文章連結：http：//www。espun。cn/News/Detail/48481

文章來源：易絲幫 http：//www。espun。cn/