纖維素是一種線性多糖，是地球上含量最豐富的聚合物。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的、生物相容的和經濟的產品。然而，它們的實際應用仍然存在一些挑戰，如機械效能較低，孔隙率較低，抗微生物能力較差。傳統的方法，包括物理吸附和化學表面改性，已經被用來賦予纖維素資料功能性。天然纖維素纖維基資料以其易得、環保、加工效能好、物理力學性能優异等優點，在日常生活中得到了廣泛的應用。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的紡織基材集成在一起的有效策略。
來自浙江大學的學者介紹了一種綠色、簡便、通用的方法在纖維素纖維基資料（γ-MOFs）中原比特生長纖維素-環糊精（γ-CD）金屬有機骨架（MOFs）。與原始纖維相比，合成的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）的能力增强，負載量新增23-36倍。CelluMOF還表現出對揮發性有機物和二氧化碳的高吸附能力。此外，以模型藥物（阿黴素）為載體的CelluMOFs紡織品具有穩定的釋藥效能和較深的皮膚滲透能力。這些CelluMOF結合了纖維素纖維和CD-MOF的優點，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的應用。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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https://doi.org/10.1002/adfm.202105395
圖1.纖維素纖維上原位生長的γ-CD-MOF的製備工藝和結構表徵。A）γ-CD-MOF在纖維素纖維上原位生長示意圖。B）掃描電鏡影像。C）EDX元素映射。D）XRD圖譜。E）N2在77K下的吸附−脫附等溫線。
圖2.棉纖維合成纖維素MOF的專一性和可控性。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）掃描電鏡影像和c）γ-CD-MOF塗層纖維素纖維在甲醇中加入後不同孵化時間的細微性分佈。D）熱失重曲線。
圖3.在不同纖維素纖維上原位生長γ-CD-MOF製成的具有代表性的纖維素MOF。原料照片和由a）織物、b）亞麻布和c）薄紙製成的纖維素MOF的掃描電鏡影像。d）不同CelluMOF纖維和相應的原始纖維的BET曲線。
圖4。纖維素MOF對精油的包封性和釋放效能。A）CelluMOFs香料持續釋放方案。B）測試芳香分子的分子結構。（C）CelluMOFs對（B）中各種芳香分子的包埋能力。D）乙酸丁酯（BA）纖維素MOFs的代表性釋放製劑。
圖5.棉織物中選取的CelluMOFs對VOCs和CO2的吸附能力。A）用於空氣淨化和污染物去除的CelluMOF示意圖。B）纖維素MOF和未經處理的棉花對苯乙烯、苯胺和苯甲醛的飽和VOC吸收。C）纖維素MOF和未經處理的織物對苯乙烯的吸收率隨時間變化。D）連續再生迴圈後CelluMOFs對苯乙烯蒸氣的吸收。E）293K和1大氣壓下的甲醛吸附曲線。F）在CO2暴露5分鐘前後加入甲基紅的活化CelluMOFs的照片。插圖顯示放大的影像。
圖6。作為抗菌生長和經皮給藥功能墊的纖維素MOFs的生物醫學應用。A）CelluMOFs棉織物的抗菌效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孵育後的掃描電鏡影像。D）螢光顯微鏡、光學顯微鏡和CelluMOFs的疊加影像。（E）相應的螢光影像和F）DOX粉劑和CelluMOFs粉劑在3和12h後對DOX滲透深度的螢光强度曲線。
在本工作中，本文首先報導了一種綠色、簡便、通用的方法，通過在纖維素纖維資料上原位生長γ-CD-MOF，製備了一種MOF-纖維複合材料（CelluMOF）。通過使用不同的纖維素纖維基材（棉織物、亞麻布和纖維紙），證明了該方法的普適性。CelluMOF表面覆蓋著緻密的立方體納米γ-Cd-MOF晶體。CelluMOFs結合了MOF資料和纖維資料的優點，具有較大的比表面積、多孔結構、靈活性和易加工性。本文展示了CelluMOFs在香水工業、空氣淨化、環境保護和藥物輸送方面的廣泛應用。囙此，本文相信這些CelluMOF在日常生活中有很大的應用潜力。
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