[发明专利]一种利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法

权利要求书

1.一种利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：

一、纤维表面的预处理：

向多巴胺盐酸盐中加入去离子水，然后在室温及功率为240W～360W的条件下，利用超声清洗机超声溶解5min～60min，得到多巴胺盐酸盐溶液，利用丙酮对纤维抽提48h～120h，得到抽提后的纤维，将抽提后的纤维浸没于多巴胺盐酸盐溶液中，并加入三羟甲基氨基甲烷，再在室温及功率为240W～360W的条件下，利用超声清洗机超声溶解5min～60min，使得加入三羟甲基氨基甲烷后溶液pH为8.0～9.0，然后在室温及频率为90r/min～200r/min的摇床中，振荡12h～36h，最后取出纤维并用去离子水反复洗涤1次～5次，在温度为80℃～120℃的烘箱中，干燥1h～10h，即得到预处理纤维；

所述的多巴胺盐酸盐溶液的浓度为1.5g/L～2.5g/L；

二、过渡金属离子负载媒介在纤维表面的生长：

向金属盐中加入甲醇，然后在室温及功率为240W～360W的条件下，利用超声清洗机超声溶解5min～60min，得到金属盐的甲醇溶液，将预处理纤维浸没于金属盐的甲醇溶液中，并在室温及频率为90r/min～200r/min的摇床中，振荡5min～60min，得到含纤维的金属盐溶液；向有机配体中加入甲醇，然后在室温及功率为240W～360W的条件下，利用超声清洗机超声溶解5min～60min，得到有机配体的甲醇溶液，以速度为0.5mL/s～2.0mL/s的条件下，将有机配体的甲醇溶液加入到含纤维的金属盐溶液中，并在室温及频率为90r/min～200r/min的摇床中，振荡24h～72h，最后取出纤维并用甲醇反复洗涤1次～5次，在温度为60℃～100℃的烘箱中，干燥2h～10h，得到负载金属有机骨架化合物媒介的纤维；

所述的金属盐的甲醇溶液的浓度为10g/L～100g/L；所述的有机配体的甲醇溶液的浓度为10g/L～100g/L；所述的金属盐与有机配体的摩尔比为1:(2～8)；

三、基于金属有机骨架化合物媒介的过渡金属离子配位：

将负载金属有机骨架化合物媒介的纤维浸没于正己烷中，得到负载金属有机骨架化合物媒介的纤维溶液；利用溶剂配置过渡金属离子溶液，以速度为5μL/s～20μL/s的条件下，将过渡金属离子溶液滴加到负载金属有机骨架化合物媒介的纤维溶液中，并在室温及频率为90r/min～200r/min的摇床中，振荡4h～48h，最后取出纤维，并在温度为60℃～100℃的烘箱中，干燥1h～8h，即完成利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法；

所述的过渡金属离子溶液的浓度为50mg/mL～1000mg/mL；所述的负载金属有机骨架化合物媒介的纤维的质量与过渡金属离子溶液的体积比为1mg:(1～10)mL；

所述的过渡金属离子为Fe³⁺离子。

2.根据权利要求1所述的一种利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法，其特征在于：步骤二中所述的金属盐与有机配体为Zn(NO₃)₂和2-甲基咪唑、Co(NO₃)₂和2-甲基咪唑、ZrCl₄和对苯二甲酸或ZrCl₄和2-氨基对苯二甲酸。

3.根据权利要求1所述的一种利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法，其特征在于：步骤一中所述的纤维为聚对苯撑苯并二噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、芳纶纤维、碳纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维或玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的一种利用在纤维表面负载过渡金属离子增强纤维抗紫外光性能的方法，其特征在于：步骤三中所述的过渡金属离子溶液中溶剂为甲醇或水。