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抗菌新材撬动科技抗疫

—郑州中科新兴产业技术研究院推动抗疫杀菌材料绿色升级

    “人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术,人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新。”郑州中科新兴产业技术研究院副院长聂毅在接受《中国建材报》记者专访时如是说。今年年初,新冠肺炎疫情的突如其来在一定程度上倍增了全社会的恐慌,待疫情防控逐步有序化,随之而来的,是人们对杀菌材料及其附带产品关注度的持续提升。针对新冠肺炎的病毒特性、防疫形势和社会需求,郑州中科新兴产业技术研究院(以下简称郑州中科)迅速行动、创新方法,对抗疫杀菌建筑材料、抗菌纺织品、含氯消毒剂、杀菌洗手液等杀菌材料进行调研与科研攻关,在推动抗疫杀菌材料绿色升级的同时,把科研攻关与民生、防控实践进行了有力的结合。

    据聂毅介绍,郑州中科是中科院过程工程所和郑州市人民政府、金水区人民政府三方共建的科研事业单位。研究院定位于技术研发、成果转化、人才培育和企业孵化,重点在新能源、节能环保、绿色技术、新材料、工程技术、民生工程等领域进行科研布局。2018年7月,研究院被河南省人民政府命名为“河南省重大新型研发机构”(全省首批十家)。

    突如其来的新冠肺炎疫情,至今已持续了半年之久,随着疫情防控常态化,科技抗疫已经成为全社会的共识。人们不禁更多地思考,如何在日常生活中更好地保护自己不受病菌的侵害。为了实现这一愿景,科研人员探索的脚步从未停止,面对公共场所对抗疫杀菌材料的迫切需求,研究院近期也将科研关注点放在了建材、医疗等重点。

    聂毅向记者介绍了几款用于建筑领域的杀菌材料。“无机抗菌剂作为材料深加工的新型助剂,具有耐热性好、抗菌谱广、有效期长等优势,主要分为金属离子型和氧化物光催化型两大类。金属离子型以银系抗菌剂为代表,毒性小,抗菌能力强,塑料成型过程中以喷雾液形式渗入制品表面,通过离子交换和多层包覆等技术达到抗菌效果,目前已应用于洗衣机、门窗、塑料地板及管材等领域。”

    在传统不锈钢、钛合金和新型合金材料中添加Cu、Ag等元素可以赋予合金自身抗菌能力,可应用于门窗、洗涤槽等;氧化物光催化型以TiO?为代表,采用溶胶凝胶法制备Zn/Ce-TiO?和Zn/Y-TiO?粉体,均匀涂覆于陶瓷、铝合金和不锈钢表面制备抗菌建筑墙砖、地砖及厨卫材料;采用光催化还原方法制备的纳米Cu-TiO?可作为涂料的抗菌涂层,平均抗菌率达到95%以上。

    在聂毅介绍的多款抗菌产品中,表面覆盖TiO?薄膜的抗菌玻璃令记者颇为感叹,这款玻璃在阳光下能够脱出自由电子,激活氧气的阳性空位以达到杀毒效果,可应用于医院、车站和家庭等场所。这些应用于地板、瓷砖、玻璃的抗菌剂与日常生活紧密结合,赋予建筑材料新的功能又不失实用性。

    不仅如此,研究院的研发成果在此次疫情中应用最广泛的防护用品领域也发挥了重要作用。医用纺织品需求的防护服、口罩主要采用聚丙烯生产的无纺布作为原料,其具有排湿透气,有效阻挡病毒、细菌等污染物的作用。针对抗菌纺织品的市场需求,郑州中科在前期离子液体新介质绿色纺丝技术的基础上,拓展开发了抗菌再生纤维,将天然抗菌剂,比如将姜黄素、青蒿素蜡油、芦荟苷等添加至纤维素纺丝液中,通过干喷湿法纺丝制备抗菌再生纤维。“这种纤维柔软舒适、水洗牢度强,不仅具有良好的透气性和过滤效果,而且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率高达90%,可应用于防护服、敷料、绷带、家用纺织品等领域。”聂毅进一步介绍说。

    对于疫情期间广泛使用的消毒剂,研究院也本着安全、无毒、无化学残留的目标研发了含氯消毒剂,可有效灭活新冠病毒,其主要成分为次氯酸钠。聂毅表示,目前市场上销售的消毒剂类型主要有液体、片状、粉剂等。研究院采用水和食用盐作为原料,通过5V电压电解来制取次氯酸钠消毒液。从安全性、便捷性着手,研究院对装置功能元器件及电解电极进行设计加工,拟开发出一套多功能的便携式家庭/车载使用装置,以满足不同生活场景的使用需求。

    “把高精尖科的科研成果与公共卫生紧密相连,实实在在地运用于民众日常生活当中,是研究院服务民生、改善民生的目标导向,也是以关键领域核心技术重大突破为民众卫生安全尽职尽责的科研所在。”聂毅强调,郑州中科将把更多、更先进的科研成果转化为强大的科技战斗力,为推动公共卫生安全治理贡献更多的科研智慧、科研方案和科研力量。

信息来源:中国建材报网 时间:2020年07月18日

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