双功能材料可抵御生物和化学威胁

  • 2021-10-12 16:46:28
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美国西北大学的一个团队开发了一种双功能材料,可以消除生物威胁和化学武器中使用的威胁。

在暴露于生物或化学威胁后,简单的漂白处理可将复合织物恢复到原始状态,使其成为面罩和其他防护服的有希望的候选者。

“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,因为集成多种材料来完成这项工作的复杂性很高,”西北大学的金属有机框架 (MOF) 专家 Omar Farha 说。支撑技术。

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。

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,研究人员能够在材料中加入抗病毒和抗菌剂。

纳米尺寸的 MOF 材料设计有很多孔,可以捕获气体、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、革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)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 在一份声明中表示,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。当融入口罩时,该材料应能够保护口罩佩戴者免受病毒侵害,并保护与佩戴口罩的感染者接触的个人。

根据西北大学的说法,研究人员还对材料的活性位点进行了深入到原子水平的了解,从而使他们和其他人能够推导出结构-性能关系,从而创造出其他基于 MOF 的复合材料。

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