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不仅能消除生物威胁还能抵御化学威胁,这种材料堪称罕见的壮举
文章来源:贤集网     点击数: 次     更新时间:2021-10-09 14:34

 西北大学的一个研究团队开发了一种多功能复合织物,可以消除生物威胁(例如新型冠状病毒)和化学威胁(例如用于化学战的威胁)。对这两类威胁都有效的材料很少见。



该材料还可以重复使用。通过简单的漂白处理,织物在受到威胁后可以恢复到原来的状态。这种有前途的织物可用于制作口罩和其他防护服。



“拥有一种能够同时灭活化学和生物毒剂的双功能材料至关重要,因为整合多种材料来完成这项工作的复杂性很高,”西北大学的 Omar Farha 说,他是金属有机框架或 MOF的专家。



Farha 是温伯格艺术与科学学院的化学教授,是该研究的共同通讯作者。他是西北大学国际纳米技术研究所的成员。



MOF/纤维复合材料建立在早期研究的基础上,在该研究中,Farha 的团队创造了一种可以使有毒神经毒剂失活的纳米材料。通过一些小的操作,研究人员还能够在材料中加入抗病毒和抗菌剂。



Farha说,MOF 是“精密的沐浴海绵”。纳米尺寸的材料设计有许多孔,可以像海绵捕获水一样捕获气体、蒸汽和其他物质。在新的复合织物中,MOF 的空腔具有可以灭活有毒化学物质、病毒和细菌的催化剂。多孔纳米材料可以很容易地涂覆在纺织纤维上。



该研究最近发表在美国化学学会杂志( JACS ) 上。



研究人员发现,MOF/纤维复合材料对 SARS-CoV-2 以及革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均表现出快速活性。此外,负载活性氯的 MOF/纤维复合材料可快速降解芥子气及其化学模拟物(2-氯乙基乙基硫醚,CEES)。涂覆在纺织品上的 MOF 材料的纳米孔足够宽,可以让汗水和水逸出。



Farha 补充说,这种复合材料是可扩展的,因为它只需要目前工业使用的基本纺织加工设备。当与口罩结合使用时,该材料应能够同时发挥作用:保护口罩佩戴者免受其附近的病毒侵害,以及保护与佩戴口罩的感染者接触的个人。



研究人员还能够在原子水平上对材料的活性位点进行了解。这使他们和其他人能够推导出结构-性能关系,从而创建其他基于 MOF 的复合材料。



论文的标题是“在基于锆的 MOF 纺织复合材料中固定化可再生活性氯以消除生物和化学威胁”。香港理工大学的Yuk Ha Cheung和西北大学的Kaikai Ma是该论文的第一作者。马亦为共同通讯作者。

原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_498572.html
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