鞣制是制革过程中最关键的工序，可以将废弃皮资源转化为有用的革制品，以满足人们日常生活的需求。目前，由于铬鞣剂可以赋予皮革极佳的水热稳定性，仍然是皮革鞣制过程中最常用的鞣剂。然而，铬鞣剂有限的吸收率将导致其排放到环境中。此外，使用的三价铬离子存在被氧化为具有致癌性六价铬的潜在风险。因此，结合对环境和人体安全的考虑，无铬鞣制的发展迫在眉睫。

基于此，陕西科技大学马建中教授团队制备了一种锆基金属有机框架材料鞣剂，旨在利用金属有机框架材料可调的结构组成的和稳定的框架结构，通过有机配体对锆金属中心的自蒙囿作用，提高锆鞣剂的结构稳定性和向胶原内部的渗透性，并且可以减少鞣剂中金属的含量，从而实现鞣剂的无铬化、少金属化。

首先，利用水热法制备了系列锆基金属有机框架材料，并通过X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征了锆基金属有机框架材料的结构和形貌。（图1）

图1 （a）UiO-66、（b）MOF-801、（c）MIP-202和（d）MOF-808粉末的结构示意图（左）、XRD谱图（中）和SEM图像（右）

经电感耦合等离子体光谱仪（ICP）测定，锆基金属有机框架鞣剂中金属含量为10%，将所制备的锆基金属有机框架鞣剂，应用于皮革鞣制过程中，结果如图2所示，锆基金属有机框架鞣剂均匀地渗透进入胶原纤维内部，且鞣剂与胶原纤维结合能力强，鞣革具有良好的耐湿热稳定性（等效于3%的硫酸锆鞣革）和耐酶降解性（图3），鞣制后废液中鞣剂残余含量较少（7%），表明制备的锆基金属有机框架材料还是一种环境友好型纳米鞣剂。

图2 Zr-MOFs鞣革的SEM图像（a）；Zr-MOFs鞣革的EDS谱图（b-f：碳、氮、氧、锆和全元素谱）

图3 Zr-MOFs鞣革的胰蛋白酶降解实验

该成果以“An eco-friendly metal-less tanning process: Zr-based metal-organic frameworks as novel chrome-free tanning agent”为题在国际期刊《Journal of Cleaner Production》上发表。本文的第一作者是陕西科技大学2020级博士生陈杰，通讯作者是陕西科技大学马建中教授和范倩倩副教授。

文章信息：Jie Chen, Jianzhong Ma, Qianqian Fan, Wenbo Zhang. An eco-friendly metal-less tanning process: Zr-based metal-organic frameworks as novel chrome-free tanning agent[J]. Journal of Cleaner Production, 2022, 135263. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.135263.