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複合織物，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，例如用於化學戰爭的威脅。能同時有效應對這兩類威脅的材料是非常罕見的。
這種材料也可以重複使用。這種複合織物暴露於兩類威脅後，透過簡單的漂白處理，它可以恢復到原來的狀態，因此它具有非常大的潛力，可以用於面罩和其他防護服。
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複雜性很高。
MOF（金屬-有機框架）/纖維複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奈米材料。透過一些操作，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“複雜的沐浴海綿”。這種奈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、蒸汽和其他製劑。在新的複合織物中，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。這種多孔的奈米材料可以很容易地塗在紡織纖維上。
研究人員發現，MOF/纖維複合材料對新冠病毒、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/纖維複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）。塗在紡織品上的MOF材料，其奈米孔足夠寬，可以讓汗水和水排出。
研究人員補充道，這種複合材料是可擴充套件的，因為它只需要目前工業界使用的基本紡織加工裝置。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，從而能夠推匯出結構-效能關係，創造出其他基於MOF的複合材料。
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《美國化學學會雜誌》（JACS）上。
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論文原文：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08576
