防護服與面罩材料升級！新型多功能復合織物：可同時抵御新冠病毒與化學毒劑

美國伊利諾伊州西北大學（Northwestern University）的一個研究小組已經開發出一種多功能的復合織物，它既能使生物威脅失活，例如新型冠狀病毒；也能使化學威脅失活，例如用于化學戰爭的威脅。能同時有效應對這兩類威脅的材料是非常罕見的。

這種材料也可以重復使用。這種復合織物暴露于兩類威脅后，通過簡單的漂白處理，它可以恢復到原來的狀態，因此它具有非常大的潛力，可以用于面罩和其他防護服。

西北大學的研究者表示，擁有一種能使化學和生物毒劑失活的雙功能材料非常重要，也有很大優勢，因為整合多種材料來完成這項工作的復雜性很高。

MOF（金屬-有機框架）/纖維復合材料的合成建立在早期研究基礎上。在這項研究中，研究團隊創造了一種能使有毒神經毒劑失去活性的納米材料。通過一些操作，研究人員還能夠將抗病毒和抗菌劑納入該材料。

研究人員表示，MOF像是“復雜的沐浴海綿”。這種納米大小的材料有多孔設計，可以像海綿捕捉水那樣捕捉氣體、蒸汽和其他制劑。在新的復合織物中，MOFs的空腔有催化劑，可以使有毒化學品、病毒和細菌失去活性。這種多孔的納米材料可以很容易地涂在紡織纖維上。

研究人員發現，MOF/纖維復合材料對新冠病毒、革蘭氏陰性細菌（大腸桿菌）和革蘭氏陽性細菌（金黃色葡萄球菌）都表現出快速的活性。同時，活性氯負載的MOF/纖維復合材料迅速降解了硫芥子氣及其化學模擬物（2-氯乙基硫化物，CEES）。涂在紡織品上的MOF材料，其納米孔足夠寬，可以讓汗水和水排出。

研究人員補充道，這種復合材料是可擴展的，因為它只需要目前工業界使用的基本紡織加工設備。當整合到面罩中時，這種材料應該能夠同時發揮作用：保護面罩佩戴者免受其周圍的病毒感染，同時也保護與佩戴面罩的感染者接觸的其他人。

研究人員還能夠對該材料的活性位點進行了解，直至原子水平，從而能夠推導出結構-性能關系，創造出其他基于MOF的復合材料。

題為“Immobilized Regenerable Active Chlorine within a Zirconium-Based MOF Textile Composite to Eliminate Biological and Chemical Threats”的相關研究論文發表在《美國化學學會雜志》（JACS）上。

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論文原文：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08576

標簽： 防護服 化學 病毒 新冠