通过Ni、Fe-MOF与DOPO复合物增强的海藻酸盐纤维进行成型碳化处理，显著提升了水性膨胀型阻燃涂层的防火性能

《Progress in Materials Science》：Enhanced fireproofing of waterborne intumescent fire retardant coatings by shaped carbonization of alginate fiber reinforced with Ni,Fe-MOF combined with DOPO

该研究成功制备了海藻酸纤维（ORF）负载镍铁金属有机框架（Ni,Fe-MOF）与DOPO共价结合的纳米复合材料，并将其应用于水基膨胀阻燃涂料体系中，显著降低燃烧时有毒气体排放并提升阻燃性能。

　　

郝莉|肖国清|陈春林|陈春燕|钟飞|杨正伟

中国西南石油大学化学与化学工程学院，成都，610500

部分内容摘要

材料

四氢呋喃（THF）、七水合硫酸亚铁（Fe(SO?)?·7H?O）、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（KH550）和四水合醋酸镍（Ni(CH?COO)?·4H?O）从成都Chron化学有限公司购买；有机磷阻燃剂（ORF）由青岛格成精威生物技术有限公司提供；N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）购自成都Norsch科技有限公司；DOPO则由上海汉虹科技有限公司提供；上海Macklin生化技术有限公司也参与了相关材料的制备。

ORF@Ni,Fe-MOF@DOPO杂化材料的表征

ORF@Ni,Fe-MOF@DOPO的合成过程如图1所示。该杂化材料通过溶剂热原位合成法制备：首先将Ni2?、Fe2?和1,4-二羧基苯（1,4-H?BDC）溶解在合适的溶剂体系中，随后将ORF均匀分散在去离子水中，并在此过程中将Fe2?氧化为Fe3?。ORF表面丰富的羟基和羧基作为Ni,Fe-MOF原位生长的锚定位点。

结论

总之，通过将海藻纤维（ORF）、二维层状双金属Ni,Fe-MOF以及有机磷阻燃剂DOPO结合在一起，成功制备出了一种新型纳米杂化阻燃剂（ORF@Ni,Fe-MOF@DOPO）。这种杂化材料被引入到P-N-C膨胀型阻燃体系中，有效降低了复合涂层的有毒气体排放并降低了火灾风险。所得到的水性膨胀型阻燃涂层表现出优异的阻燃性能。

作者贡献声明

郝莉：负责撰写初稿、方法学设计、数据整理及概念框架构建。肖国清：负责审稿与编辑工作及资金申请。陈春林：参与撰写及审稿工作。陈春燕：参与撰写及审稿工作。钟飞：参与撰写及审稿工作。杨正伟：负责审稿与编辑工作以及整体指导。

利益冲突声明

我们声明与任何可能对本文研究产生不当影响的个人或组织均不存在财务或个人关系。

致谢

本研究得到了以下机构的财政支持：国家自然科学基金（项目编号：52574275、52174209、52204242）、四川省自然科学基金重点项目（项目编号：2023NSFSC0024）、西南石油大学研究生研究与创新基金（项目编号：2022KYCX065）以及四川省科技计划（项目编号：2024NSFSC2002）。