Vật liệu composite vải xốp kết tinh có thể lập trình được sử dụng để loại bỏ các mối đe dọa sinh học và hóa học. Nguồn ảnh: Đại học Tây Bắc
Vật liệu composite sợi dựa trên MOF đa chức năng được thiết kế ở đây có thể được sử dụng làm vải bảo vệ chống lại các mối đe dọa sinh học và hóa học.
Vật liệu dệt diệt côn trùng và khử độc dựa trên N-chloro đa chức năng và có thể tái tạo sử dụng khung hữu cơ kim loại zirconi bền (MOF)
Vật liệu composite sợi cho thấy hoạt tính diệt khuẩn nhanh chóng chống lại cả vi khuẩn Gram âm (E. coli) và vi khuẩn Gram dương (Staphylococcusureus), đồng thời mỗi chủng có thể giảm tới 7 logarit trong vòng 5 phút
Vật liệu tổng hợp MOF/sợi chứa clo hoạt tính có thể phân hủy nhanh chóng và chọn lọc mù tạt lưu huỳnh và chất tương tự hóa học 2-chloroethyl ethyl sulfide (CEES) với thời gian bán hủy dưới 3 phút
Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Northwestern đã phát triển một loại vải tổng hợp đa chức năng có thể loại bỏ các mối đe dọa sinh học (chẳng hạn như loại virus Corona mới gây ra Covid-19) và các mối đe dọa hóa học (chẳng hạn như những mối đe dọa được sử dụng trong chiến tranh hóa học).
Sau khi vải bị đe dọa, vật liệu có thể được phục hồi về trạng thái ban đầu thông qua quá trình xử lý tẩy trắng đơn giản.
Omar Farha thuộc Đại học Northwestern, một chuyên gia về khung kim loại-hữu cơ hoặc MOF, cho biết: “Việc có một vật liệu chức năng kép có thể vô hiệu hóa đồng thời các chất độc hóa học và sinh học là rất quan trọng vì độ phức tạp của việc tích hợp nhiều vật liệu để hoàn thành công việc này là rất cao”. , đây là nền tảng của công nghệ.
Farha là giáo sư hóa học tại Trường Khoa học và Nghệ thuật Weinberg và là đồng tác giả của nghiên cứu. Ông là thành viên của Viện Công nghệ nano Quốc tế tại Đại học Northwestern.
Vật liệu tổng hợp MOF/sợi dựa trên nghiên cứu trước đó trong đó nhóm của Farha đã tạo ra vật liệu nano có thể vô hiệu hóa các chất độc thần kinh. Thông qua một số thao tác nhỏ, các nhà nghiên cứu cũng có thể thêm chất chống vi rút và kháng khuẩn vào vật liệu.
Faha nói rằng MOF là “bọt biển tắm chính xác”. Vật liệu có kích thước nano được thiết kế có nhiều lỗ, có thể bẫy khí, hơi và các chất khác giống như miếng bọt biển bẫy nước. Trong loại vải composite mới, khoang của MOF có chất xúc tác có thể vô hiệu hóa các hóa chất độc hại, virus và vi khuẩn. Vật liệu nano xốp có thể dễ dàng phủ lên sợi dệt.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu tổng hợp MOF/sợi cho thấy hoạt động nhanh chóng chống lại SARS-CoV-2, cũng như vi khuẩn Gram âm (E. coli) và vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus Aureus). Ngoài ra, vật liệu tổng hợp MOF/sợi chứa clo hoạt tính có thể phân hủy nhanh chóng khí mù tạt và các chất tương tự hóa học của nó (2-chloroethyl ethyl sulfide, CEES). Các lỗ nano của vật liệu MOF phủ trên vải đủ rộng để cho phép mồ hôi và nước thoát ra ngoài.
Farha nói thêm rằng vật liệu composite này có khả năng mở rộng vì nó chỉ yêu cầu thiết bị xử lý dệt cơ bản hiện đang được sử dụng trong công nghiệp. Khi sử dụng kết hợp với khẩu trang, vật liệu này phải có khả năng đồng thời: bảo vệ người đeo khẩu trang khỏi vi-rút ở vùng lân cận và bảo vệ những cá nhân tiếp xúc với người bị nhiễm bệnh đeo khẩu trang.
Các nhà nghiên cứu cũng có thể hiểu được các vị trí hoạt động của vật liệu ở cấp độ nguyên tử. Điều này cho phép họ và những người khác rút ra mối quan hệ giữa cấu trúc và hiệu suất để tạo ra các vật liệu composite dựa trên MOF khác.
Cố định clo hoạt tính tái tạo trong vật liệu tổng hợp dệt MOF dựa trên zirconium để loại bỏ các mối đe dọa sinh học và hóa học. Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, ngày 30 tháng 9 năm 2021.
Loại tổ chức Loại tổ chức Khu vực tư nhân/Ngành Học thuật Chính phủ liên bang Chính quyền tiểu bang/địa phương Quân đội Phi lợi nhuận Truyền thông/Quan hệ công chúng Khác
Thời gian đăng: Oct-23-2021