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口罩也可自动杀毒?北理工团队研发自清洁材料助力抗疫

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在防疫期间,口罩是做好个人防护的重要“防毒”工具,但你知道用一种特殊材料制作的口罩还可以自动“杀毒”吗?近日,北京理工大学王博教授团队联合中国人民解放军疾病预防控

  • 在防疫期间,口罩是做好个人防护的重要“防毒”工具,但你知道用一种特殊材料制作的口罩还可以自动“杀毒”吗?近日,北京理工大学王博教授团队联合中国人民解放军疾病预防控制中心在MOFilter纳米晶膜技术的基础上进行技术创新,成功研制出可以有效杀灭病毒的MOFilter材料。

    据介绍,对于在环境中(如材料表面、空气等)存在的冠状病毒,一方面可以利用病毒表面蛋白失活机制,采用加热、酸处理、去垢剂以及含氯消毒剂、过氧化氢溶液、75%酒精等氧化方式进行室内消毒;另一方面则通过佩戴口罩可以建立物理阻隔,减少病毒传播。上述化学消毒方式虽然具有广谱高效的优势,但容易造成化学残留、产生二次污染,且不能在有人活动的情况下实现动态连续的消毒。在防护层面,目前常用的口罩防护织物缺乏自清洁能力,其自身也易造成微生物的附着和繁殖,成为交叉感染的重要来源之一。此外,目前各种防护装备如口罩、防护服需求耗损极大,使用后直接抛弃会造成严重的环境污染和极大的资源浪费。

    王博教授团队长期从事MOFilter纳米晶膜材料的研究,探索其在空气污染和细菌杀灭方面的应用。据悉,这类材料能够在可见光(太阳照射或日光灯)下通过催化空气分子氧产生超氧阴离子,通过MOFilter纳米孔从空气中捕捉水分子,不断原位反应,产生双氧水,从而在接触细菌、真菌以及病毒等多种病原体后,实现对大肠杆菌、金黄葡萄球菌等空气常见菌、白色念珠球菌等真菌的杀灭,杀灭率最高可达99.9999%。同时经模拟太阳光照射30分钟,MOFilter空气杀菌率大于99.99%,并且在细菌初始浓度为100000 CFU/mL的条件下,该MOFilter连续使用5次,其杀菌率均保持在99%以上。此外,将MOFilter作为口罩活性中间层,通过喷洒微生物气溶胶模拟真实使用场景,光照30分钟后,MOFilter口罩上中下三层均没有细菌存活。而相同条件下,商用N95口罩则残留大量的活菌。这些成果在申请专利保护后,发表在国际顶级杂志Nature Communications上。

    疫情爆发后,在北京科委的支持下,北京理工大学王博教授团队与中国人民解放军疾病预防控制中心发挥各自科研优势,联合开发病毒杀灭材料。通过在之前MOFilter纳米晶膜技术的基础上进行技术创新,终于获得可以有效杀灭病毒的MOFilter材料。这类材料对于病毒学上两种关键的标志性病毒——脊髓灰质炎病毒和冠状病毒(鼠源),分别可以实现99.99%和99.9%的杀灭。今后,这类材料不仅可以用于口罩、防护服,延长其使用寿命,有效控制环境污染和资源浪费,更有望应用在医院、工厂、高校、宿舍、地铁、飞机等密闭、半密闭空间的空调、新风等系统中,长效高效地阻断传播路径。它的研发应用,将为推进新冠肺炎疫情防控和经济社会发展发挥积极作用。

    (光明日报全媒体记者周世祥 通讯员韩姗杉)

发表时间:2021-01-14 | 评论 () | 复制本页地址 | 打印

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