近日,大連化物所催化基礎國家重點實驗室鄧德會研究員團隊和中科院分離分析化學重點實驗室王方軍研究員團隊,與中科院武漢病毒研究所胡楊波研究員團隊多學科交叉合作,提出了一種電化學氧化滅活新冠病毒(SARS-CoV-2)的新途徑,利用電解水過程中陽極產生的活性氧物種,在實驗室中實現了對新冠病毒的徹底滅活。
當前,新冠疫情給全人類的生命安全帶來巨大挑戰,在定點醫院、隔離場所以及冷鏈物流產生的帶有新冠病毒的氣溶膠和廢水,具有很高的傳染性。對氣溶膠及廢水中新冠病毒的消殺是阻斷病毒傳播的關鍵。目前,主要采用次氯酸鈉等含氯消毒劑對環境中的病毒進行消殺。然而,在疫情防控常態化的趨勢下,含氯消毒劑的大量使用給生態環境帶來了嚴重污染。因此,迫切需要開發一種綠色、高效的新冠病毒滅活方法。
針對上述問題,研究團隊基于電解水中的氧化還原反應原理,提出了一種綠色、高效的電化學氧化滅活新冠病毒的裝置和方法,并在中科院武漢病毒所進行了針對新冠病毒的滅活實驗。該裝置采用原位生成的NiOOH作為陽極,泡沫鎳為陰極,碳酸鈉為電解液,在5V恒電壓下電化學處理5分鐘后,溶液中新冠病毒的滅活效率高達99.99%。原位XAFS、液相色譜—質譜聯用分析并結合理論計算模擬表明,在電解過程中陽極NiOOH表面上產生的活性氧物種(*OO)能夠有效氧化并破壞新冠病毒刺突(S1)蛋白的關鍵受體識別區域(RBD),從而實現對病毒的徹底滅活。這一綠色且高效的電化學滅活策略為阻斷含有新冠病毒的氣溶膠、污水等潛在傳播途徑提供了新思路。
相關研究成果發表在《科學通報》(Science Bulletin)上。上述工作得到國家自然科學基金委、中科院青促會、大連化物所創新基金等項目的資助。