基于无机纳米材料的抗菌抗病毒功能涂层和薄膜

王洁; 叶雨晴; 李源; 马小杰; 王博

doi:10.6023/A22040181

化学学报 >

2022 , Vol. 80 >Issue 9: 1338 - 1350

DOI: https://doi.org/10.6023/A22040181

综述

基于无机纳米材料的抗菌抗病毒功能涂层和薄膜

王洁 ,
叶雨晴 ,
李源 ,
马小杰 ,
王博

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北京理工大学化学与化工学院北京 100081

王洁, 北京理工大学硕士研究生. 2019年毕业于内蒙古大学, 现于北京理工大学攻读硕士学位. 主要研究领域为MOF复合材料在微生物污染防治方面的应用和作用机制.

叶雨晴, 北京理工大学硕士研究生. 2020年本科毕业于山东师范大学, 现于北京理工大学攻读硕士学位. 主要研究领域为MOF材料上的自由基的产生和应用.

李源, 北京理工大学硕士研究生. 2020年于南昌大学获应用化学学士学位. 现于北京理工大学攻读硕士学位. 目前的研究方向为新型金属有机框架材料的构筑及应用探究.

马小杰, 北京理工大学化学与化工学院长聘副教授, 于兰州大学化学与化工学院取得本科与硕士学位, 中国科学院化学研究所获得博士学位. 主要从事多孔材料的环境催化研究工作.

王博, 北京理工大学化学与化工学院教授, 2004年于北京大学化学与分子工程学院获理学学士学位, 2006年于美国密歇根大学获化学材料学硕士学位, 2008 年于美国加州大学洛杉矶分校获化学材料学博士学位. 王博教授主要从事新型纳米多孔材料、开放框架聚合物理论与设计及其在关键分离过程、环境防护等领域的应用研究.

收稿日期: 2022-04-20

网络出版日期: 2022-06-15

基金资助

国家自然科学基金(22076011); 国家自然科学基金(21625102); 国家自然科学基金(21971017); 国家自然科学基金(21801017); 国家重点研发计划(2020YFB1506300); 北京理工大学科研基金项目资助.

收起

Inorganic Coatings and Films for Antibacterial and Antivirus Functionality

Jie Wang ,
Yuqing Ye ,
Yuan Li ,
Xiaojie Ma ,
Bo Wang

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School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

* E-mail: xiaojiema@bit.edu.cn;

bowang@bit.edu.cn

Received date: 2022-04-20

Online published: 2022-06-15

Supported by

National Natural Science Foundation of China(22076011); National Natural Science Foundation of China(21625102); National Natural Science Foundation of China(21971017); National Natural Science Foundation of China(21801017); National Key Research and Development Program of China(2020YFB1506300); Beijing Institute of Technology Research Fund Program

Fold

摘要

COVID-19在全球的大流行对人类的健康生活和社会的正常运行都造成了严重的危害. 阻断致病微生物通过受污染表面与人类间接接触传播, 或者避免与其直接接触是保护我们免受伤害的主要方法. 目前的解决措施包括设计开发抗菌抗病毒表面涂层和研发由自清洁薄膜或织物制成的个人防护设备. 综述了近年来几种研究广泛的金属、金属氧化物、金属有机框架材料等用于抗菌抗病毒涂层或薄膜的工作, 对其作用机制和微生物灭活效果进行了总结讨论, 并且评估了其本身的毒性以及实际应用的局限性, 最后就抗菌抗病毒涂层和薄膜开发的挑战和新兴研究方向提出了未来展望.

关键词： 无机纳米材料; 抗菌涂层; 自消毒表面; 自清洁薄膜

本文引用格式

王洁 , 叶雨晴 , 李源 , 马小杰 , 王博 . 基于无机纳米材料的抗菌抗病毒功能涂层和薄膜[J]. 化学学报, 2022 , 80(9) : 1338 -1350 . DOI: 10.6023/A22040181

Abstract

The global pandemic of COVID-19 has caused serious harm to people’s healthy life and the normal operation of society. People have paid more attention to the prevention and control of microbial contamination such as bacteria and viruses. Blocking the spread of disease-causing microorganisms through indirect contact with humans through contaminated surfaces, or avoiding direct contact with them, is the primary way to protect us from harm. Current solutions include designing antibacterial and antiviral surface coatings and developing personal protective equipment made from self-cleaning films or fabrics. In this paper, the work of several widely studied metals, metal oxides, metal organic framework materials, etc. with antibacterial and antiviral functionality is reviewed, their microbial inactivation mechanisms as well as performance are summarized and discussed. In the end, the future perspectives on emerging research directions and challenges in the development of antibacterial and antiviral coatings and films are presented.

Key words： inorganic nanomaterials; antimicrobial coatings; self-disinfecting surfaces; self-cleaning films

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