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 西北大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種多功能復(fù)合織物，可以消除生物威脅（例如新型冠狀病毒）和化學(xué)威脅（例如用于化學(xué)戰(zhàn)的威脅）。對(duì)這兩類威脅都有效的材料很少見。



該材料還可以重復(fù)使用。通過(guò)簡(jiǎn)單的漂白處理，織物在受到威脅后可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。這種有前途的織物可用于制作口罩和其他防護(hù)服。



“擁有一種能夠同時(shí)滅活化學(xué)和生物毒劑的雙功能材料至關(guān)重要，因?yàn)檎隙喾N材料來(lái)完成這項(xiàng)工作的復(fù)雜性很高，”西北大學(xué)的 Omar Farha 說(shuō)，他是金屬有機(jī)框架或 MOF的專家。



Farha 是溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的化學(xué)教授，是該研究的共同通訊作者。他是西北大學(xué)國(guó)際納米技術(shù)研究所的成員。



MOF/纖維復(fù)合材料建立在早期研究的基礎(chǔ)上，在該研究中，F(xiàn)arha 的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種可以使有毒神經(jīng)毒劑失活的納米材料。通過(guò)一些小的操作，研究人員還能夠在材料中加入抗病毒和抗菌劑。



Farha說(shuō)，MOF 是“精密的沐浴海綿”。納米尺寸的材料設(shè)計(jì)有許多孔，可以像海綿捕獲水一樣捕獲氣體、蒸汽和其他物質(zhì)。在新的復(fù)合織物中，MOF 的空腔具有可以滅活有毒化學(xué)物質(zhì)、病毒和細(xì)菌的催化劑。多孔納米材料可以很容易地涂覆在紡織纖維上。



該研究最近發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志( JACS ) 上。



研究人員發(fā)現(xiàn)，MOF/纖維復(fù)合材料對(duì) SARS-CoV-2 以及革蘭氏陰性菌（大腸桿菌）和革蘭氏陽(yáng)性菌（金黃色葡萄球菌）均表現(xiàn)出快速活性。此外，負(fù)載活性氯的 MOF/纖維復(fù)合材料可快速降解芥子氣及其化學(xué)模擬物（2-氯乙基乙基硫醚，CEES）。涂覆在紡織品上的 MOF 材料的納米孔足夠?qū)挘梢宰尯顾退莩觥?/span>



Farha 補(bǔ)充說(shuō)，這種復(fù)合材料是可擴(kuò)展的，因?yàn)樗恍枰壳肮I(yè)使用的基本紡織加工設(shè)備。當(dāng)與口罩結(jié)合使用時(shí)，該材料應(yīng)能夠同時(shí)發(fā)揮作用：保護(hù)口罩佩戴者免受其附近的病毒侵害，以及保護(hù)與佩戴口罩的感染者接觸的個(gè)人。



研究人員還能夠在原子水平上對(duì)材料的活性位點(diǎn)進(jìn)行了解。這使他們和其他人能夠推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，從而創(chuàng)建其他基于 MOF 的復(fù)合材料。



論文的標(biāo)題是“在基于鋯的 MOF 紡織復(fù)合材料中固定化可再生活性氯以消除生物和化學(xué)威脅”。香港理工大學(xué)的Yuk Ha Cheung和西北大學(xué)的Kaikai Ma是該論文的第一作者。馬亦為共同通訊作者。

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