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北理工王银杰/潘也唐AFM:受自然启发的多功能MOFs涂层

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2025-02-11 09:16
    

主要观点总结

本文主要介绍了柔性聚氨酯泡沫(FPUF)的应用及其存在的问题,针对这些问题,北京理工大学的研究团队通过研发一种具有独特孔核结构的MOF纳米涂层ZIF@DHPPC,成功构建出多功能FPUF材料。该材料在防火、隔音、隔热以及回收利用等方面展现出卓越性能。文章详细描述了制备过程、性能测试及成果发表情况。

关键观点总结

关键观点1: 柔性聚氨酯泡沫(FPUF)的广泛应用及其存在的问题

FPUF由于轻质、高弹性的优势在建筑、车辆内饰、轨道交通等领域有广泛应用,但其易燃、难以降解、隔音隔热效果待提升等问题亟待解决。

关键观点2: 研究团队开发的MOF纳米涂层ZIF@DHPPC

研究团队受到水滴石穿现象的启发,开发出MOF纳米涂层ZIF@DHPPC,该涂层赋予了FPUF优异的阻燃、隔音、隔热性能。

关键观点3: 制备过程和性能测试

研究团队通过精细的制备方法得到形貌特殊的MOF材料,并成功制备出ZIF@DHPPC纳米材料。涂层FPUF的热释放速率峰值降低,阻燃效果显著。在实际测试中,FPUF-3的噪音降低效果显著,吸声性能卓越,隔热性能也有明显提升。此外,该材料的回收利用率高,符合可持续发展理念。

关键观点4: 成果发表及前景

该成果以《Nature-Inspired, Heat & Noise-Insulation, Highly Robust MOFs-Based Hybrid Fire-Retardant Coatings with Easy-Recycling Feature》为题发表在《Advanced Functional Materials》上,展示了在建筑、交通、航空航天等领域的广泛应用前景。


文章预览

柔性聚氨酯泡沫(FPUF)凭借轻质、高弹性的优势,在建筑、车辆内饰、轨道交通等众多领域广泛应用。 但其较高的比表面积和有机成分使得聚氨酯泡沫存在易燃特性,燃烧时会产生大量有毒烟雾,还会出现熔滴现象,加剧火势蔓延,极大地威胁人类的生命财产安全。此外,作为聚合物材料,其难以降解的问题以及隔音、隔热效果有待提升等缺陷, 研发兼具阻燃、降噪、隔热且环保可回收的 FPUF 材料迫在眉睫。 为了解决上述问题, 北京理工大学 王银杰 、 潘也唐 等人 从水滴石穿这一自然现象中获取灵感,开发了一种具有独特孔核结构的 MOF 纳米涂层ZIF@DHPPC ,并将其涂覆在 FPUF 表面,成功构建出多功能 FPUF 材料。这种材料在防火、隔音、隔热以及回收利用等方面展现出卓越性能。 图1. 所制备类似于天然浮石结构的MOF材料以及改性泡沫材料的隔音 ………………………………

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