近日,我院易伟/洪旭佳教授团队联合公共卫生学院王佳佳教授、华南师范大学陈宜法/兰亚乾教授团队,通过多学科、多领域交叉合作,在Advanced Materials (IF=29.4)上发表题为“Hot-pressing Metal Covalent Organic Frameworks as Personal Protection Films”的研究论文。广州医科大学为论文第一完成单位。公共卫生学院王佳佳教授、硕士生李丽、药学院许川山教授以及博士生姜红为共同第一作者,华南师范大学陈宜法教授、药学院易伟教授与洪旭佳教授为共同通讯作者。
(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202311519)
流感病毒、埃博拉病毒、MERS-CoV、COVID-19等新型微生物感染不断发生,给社会带来巨大灾难。空气传播是细菌和病毒传播的主要途径,它们可以形成气溶胶,在空气或载体表面停留较长时间,从而引起疾病的快速传播。佩戴口罩和防护服可有效保护个体免受感染,避免病原体传播。然而,目前使用的一次性口罩存在明显的缺点:(1)自清洁能力有限;(2)促进微生物附着和繁殖;(3)大量一次性使用将导致环境与资源问题。因此,迫切需要开发复合防护材料来应对这些挑战。而光催化产生的活性氧(ROS),如羟基自由基、超氧阴离子、单线态氧等,可以与微生物发生强烈的相互作用,使微生物产生氧化应激,通过氧化降解生物大分子使微生物失活。
为此,我们提出了一种聚乙二醇辅助无溶剂策略,在空气气氛下快速合成一系列供体-受体金属共价有机框架(MCOFs),并在此基础上通过原位热压工艺进行延伸,制备具有光催化消毒能力的MCOFs基膜。其中,新设计的GZHMU-2具有较宽的吸收光谱(200nm ~ 1500nm),基本覆盖整个太阳光光谱,在阳光照射下能高效产生活性氧,实现了优异的光催化消毒性能。GZHMU-2/NMF经原位热压成膜后,可有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、人源冠状病毒H9N2与HCoV-229E、甲流 H1N1,同时该膜也具有良好的可重复使用性。进一步我们还通过测量小鼠血常规、肺组织和体内炎症因子的表达,证实长期使用GZHMU-2/NWF口罩证实对活体无损伤。该工作所研发的防护膜,不仅可以用于口罩,在防护服、空气净化器、医院、工厂、地铁等密闭与半密闭空间防护的空调、新风等系统中都有应用前景。目前团队正在进行相关放大实验,与企业的相关接洽也正在进行。