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【最新】石墨烯“抗菌抗病毒”研究进展情况

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
近些年,随着各种抗生素药物的滥用导致致病细菌和病毒出现了顽强的耐药性,开发设计新的广谱高效、低成本、低风险和简单易得的抗菌抗病毒成分势在必行。石墨烯及其衍生物作为一类重要的新兴二维多功能纳米材料,以其优异的广谱抗菌抗病毒能力、不会诱导细菌产生耐药性、制备工艺简单、较好的生物相容性等优点,相对于传统抗菌抗病毒成分,在生物医学、家居纺织、建筑工程等领域均表现出良好的应用潜力。

【石墨烯材料抗菌抗病毒应用领域】

靖江墨烯服饰有限公司专注于智能服饰,利用石墨烯纤维及其制品占领服装市场蓝海。目前,墨烯科技在消费品领域取得了突破性进展,其产品具有极为广阔的市场前景,其中以石墨烯为基础材料的智能加热服,石墨烯面料等主打产品已吸引越来越多消费者的关注。

​目前,石墨烯抗菌抗病毒已经被广泛的应用在生物医学、家居纺织、建筑工程、空气过滤、水质净化、美容化妆品等领域。
1、生物医学领域
包括石墨烯医用抗菌绷带、医用凝胶、骨科和牙科移植材料抗菌涂层等。如石墨烯医用抗菌绷带可以有效促进皮肤创口或手术创口的愈合。骨移植材料可以有效提供抗菌屏蔽同时促进移植部位的细胞增殖,加快组织器官恢复。
2、家居纺织
包括石墨烯消毒液、石墨烯纺织用品等,石墨烯消毒液可以通过喷洒等方式起到有效的抗菌抗病毒作用。石墨烯纺织用品包括石墨烯抗菌纤维及其下游产品,如抗菌面料、抗菌服装和内衣、抗菌地毯、床上用品等,可以起到很好的日常防护作用。
3、建筑工程
石墨烯抗菌抗病毒材料可以作为涂层对建筑表面进行有效的防护。如桥梁、公共设施表面的金属抗菌防护,可以通过石墨烯材料有效实现,同时还可以起到耐腐蚀作用。家居墙壁也可以通过石墨烯抗菌涂层实现发热取暖对家人的防护。
4、美容化妆品
石墨烯掺杂可以为面膜或化妆品乳液等成分提供抗菌抗病毒防护。


【石墨烯材料抗菌抗病毒研究现状】

2010年以来,基于石墨烯良好的抗菌性能,大量有关石墨烯及其复合抗菌材料的研究工作被报道,进一步证实了石墨烯材料在抗菌方面应用的巨大潜力。同时作为新的应用方向,石墨烯材料的抗病毒作用也被逐渐关注并表现出了良好抗病毒应用能力。

石墨烯材料的抗菌抗病毒性能受到石墨烯材料的物理化学性质、生物因素和非生物因素三者共同影响。石墨烯材料的物理化学性质影响因素主要包括石墨烯的层数、横向尺寸和化学组成(碳氧比)。研究结果表明,石墨烯的层数越少,抗菌能力越强,这可能与石墨烯比表面积的增大、缺陷增多、边缘切割作用变强有关。

【石墨烯材料抗菌抗病毒产品形态】

石墨烯材料的抗菌抗病毒主要有以下几种产品形态:
1、胶体溶液,包括石墨烯及其衍生物单独体系、石墨烯复合其他协同抗菌抗病毒成分的混合体系,主要通过直接接触和缓慢释放对细菌和病毒起到有效杀伤;

2、涂层,可以将石墨烯或其复合抗菌抗病毒材料采用物理沉积或其他方式涂覆结合到产品表面,进而通过表面接触过程有效起到抗菌抗病毒作用;

3、复合凝胶,在凝胶制备过程中,以掺杂或者化学键合的方式加入石墨烯抗菌抗病毒成分,使其同时具备凝胶和石墨烯二者的功能;

4、复合纤维,将石墨烯或改性石墨烯抗菌抗病毒材料在纺丝过程中掺加到纺丝溶液中,从而通过传统纺丝工艺制备得到性能优异的多功能性复合石墨烯纤维。


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