综述：金属有机骨架-纤维复合材料在化学战剂及其模拟物降解中的合成途径进展

这篇综述系统总结了金属有机骨架（MOF）与纤维复合材料在化学战剂（CWA）降解领域的最新进展，重点探讨了绿色可规模化合成策略的演变，强调了锆基MOF（如UiO-66-NH2、MOF-808）的催化活性位点设计及其在个人防护装备（PPE）中的应用潜力。

　　

化学战剂的威胁与降解需求

化学战剂（CWA）如神经毒剂（沙林、VX）和糜烂性毒剂（芥子气）因其高毒性和持久性，对军事和民用安全构成严峻挑战。传统防护材料如活性炭仅能吸附而无法降解毒剂，且处置过程易造成二次污染。亟需开发兼具吸附与催化自解毒功能的新型材料。

MOF材料的催化优势

金属有机骨架（MOF）因其可调控的孔隙结构和丰富的路易斯酸位点（如Zr₆簇），成为CWA降解的理想催化剂。锆基MOF（如UiO-66-NH₂）通过模拟磷酸三酯酶活性中心，可高效水解神经毒剂的P-X键；而含卟啉配体的MOF（如MOF-525）则通过光催化产生单线态氧（¹O₂），选择性氧化芥子气为低毒亚砜产物。

纤维复合化的必要性

MOF粉末难以直接应用于防护装备，将其负载于纤维（如棉、聚丙烯）可兼顾柔韧性与催化活性。复合材料能扩大MOF与毒剂的接触面积，提升光催化效率，并解决粉末脱落问题。例如，MOF-808/PET复合材料通过溶剂热法实现1200 cm²级规模化制备，半衰期（t_1/2）较传统材料缩短90%。

合成策略的绿色化演进

早期合成依赖高温溶剂热法（100–120°C）和有毒溶剂（DMF），现发展为以下绿色路径：

1. 吸附-气相合成（SVS）：使用γ-戊内酯/水混合溶剂，通过乙酸蒸气诱导MOF在纤维表面结晶，耗时仅1小时；
2. 微波辅助法：10分钟内完成UiO-66-NH₂/聚酰胺复合，避免纤维素降解；
3. 离子液体焊接：无溶剂条件下实现MOF与纤维的低温键合。

挑战与未来方向

当前瓶颈在于高负载量（>40 wt%）导致的机械稳定性下降及MOF孔隙阻塞。未来需开发多功能MOF（如双MOF异质结）、生物相容性载体（如壳聚糖），并探索3D打印等精准负载技术，以推动其在应急防护和环境修复中的实际应用。