第一作者：黃麗蓓和辜美佳
通訊作者：葉汝全，唐本忠，沈超
通訊單位：香港城市大學，香港科技大學，武漢大學
論文DOI：10.1002/adfm.202101195
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疏水激光誘導石墨烯（HLIG）能有效地通過光熱效應和疏水性的協同作用使冠狀病毒失活。在較低能量（光或電）使用下，非金屬的HLIG在15分鐘內能夠使97.5%
的HCoV-OC43和95%的
HCoV-229E失活。經多次使用，HLIG的抗病毒性能仍保持穩定。
背景介紹
A.
新型冠狀病毒的危害由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型（SARS-CoV-2）引發的2019年冠狀病毒（COVID-19）大流行已在全球范圍內造成無數感染病例和死亡，嚴重阻礙了全球經濟的發展。盡管有許多疫苗已經成功研發，但由于有效時間、病毒的潛在突變和疫苗的生產能力等方面存在不確定性，疫情的結束無法單純地依賴疫苗。病毒傳播的主要方式是呼吸道飛沫的傳播和身體接觸，因此世界衛生組織建議戴口罩和遵循衛生習慣來控制病毒。但目前的口罩不具備抗病毒功能。
B.
傳統的抗病毒材料金屬材料、化學藥物、高溫、和紫外線照射可以滅活病毒，但它們的細胞毒性和對人體的損害不容忽視，相對高昂的價格和對儀器的依賴性進一步限制了它們的日常應用。因此，在疫情肆虐下，開發出能在溫和條件下有效快速滅活病毒的廉價材料迫在眉睫。雖然先前的研究表明石墨烯材料在陽光下表現出優異的抗菌性，并提出光熱效應引起的高溫（如110℃）可能使病毒失活，但沒有直接證據表明其具體抗病毒效果。此外，這樣的高溫在實際情況下可能是不現實的，因為日常室外的太陽輻照度通常較低，很難達到這么高的溫度。
研究出發點
本文報道了激光誘導石墨烯（LIG）及其復合物對作為SARS-CoV-2替代物的兩種人冠狀病毒HCoV-OC43和HCoV-229E具有良好的抗病毒活性。疏水性LIG（HLIG）即使不添加任何金屬添加劑，也能在較低溫度~46℃下，使≥95%的HCoV-OC43和HCoV-229E在15分鐘內滅活。這種溫度可以通過LIG的光熱作用或焦耳加熱來實現。銀納米粒子/LIG復合材料（Ag-NPs/LIG）也表現出相似的性能，但它具有很強的細胞毒性。經過多次洗滌和干燥后，HLIG抗病毒能力依然保持，表明其可重復使用性。具有良好穩定抗病毒作用的多孔LIG在口罩、空氣過濾、污水處理等過濾領域有著廣闊的應用前景。此外，LIG還可以與其他材料（如柔性聚合物和建筑材料）結合，
間歇性地施加電壓將溫度提高到~46℃時，可以使門把手、地面等表面都具有抗病毒作用，可極大減弱病毒的傳播力。
圖文解析
LIG和HLIG可通過普通二氧化碳激光器直接由木材、紙張、布和聚合物等前驅體直接轉化。它是一種快速、綠色的方法，不需要苛刻的條件，如高溫、高壓、大量的化學品消耗。在LIG上滴適量AgNO3溶液，然后再進行一次激光掃描，可獲得Ag NPs/LIG復合材料。拉曼光譜顯示石墨烯材料的三個特征峰，G峰，D峰和2D峰。Ag NPs/LIG的XRD圖譜顯示面心立方銀晶體Ag的（111）、（200）、（220）、（311）和（331）晶面。26°處的寬峰可歸結為石墨的（002）面，層間間距為3.4埃。在空氣中進行激光掃描LIG顯示親水性，而在惰性氣氛下LIG表現疏水性。TEM圖像顯示了LIG為少層石墨烯，球形的Ag-NPs分布均勻，尺寸為幾十納米。