新冠疫情催生光催化抗病毒新材料的全球技術競爭

2020-12-19 未來科技啟示錄

在新型冠狀病毒疫情不斷反覆的態勢下下,日本立邦塗料控股株式會社(Nippon Paint Holdings)宣稱正致力於開發抗病毒塗料產品。

立邦中國(上海)研發中心也曾宣稱採用特殊的病毒抑制技術,研發出針對卷鋼行業的抗病毒塗料,可分別用於建築和家電領域。其抗病毒機理是通過破壞病毒核心成份核酸和蛋白的生存環境或結構,起到抑制病毒複製從而殺死病毒的作用。

2020年3月2日,立邦宣稱融合美國康寧公司材料技術,向武漢捐贈了兒童漆抗病毒塗料。2020年5月19日, 立邦塗料宣偉與東京大學籤署了產學研戰略合作協議,該協議期限為2020年至2025年,五年時間內將投入10億日元(約合人民幣6600萬元)的資金。

日本立邦新創設了品牌「PROTECTON」,專門用於抗病毒和抗菌功能的塗料。9月4日推出了新品牌的第一款商品, 3.2升裝的價格為1萬4800日元(約合人民幣956元)。

目前,日本立邦還未正式公布光催化反應技術路線材料是氧化銅、二氧化鈦或者其它材料,但康寧公司公布的光催化技術路線是氧化銅。

美國康寧聯合PPG塗料大力公關

康寧公司(紐交所代碼:GLW)11月12日宣布推出其在玻璃陶瓷技術領域的最新突破——Corning Guardiant。在經美國國家環境保護局 (EPA) 批准的測試標準下,含有Corning Guardiant的油漆和塗料產品能殺滅超過99.9%的SARS-CoV-2,一種導致COVID-19的冠狀病毒。

康寧目前正在與包括PPG在內的多家全球領先的油漆和塗料製造商通力合作,致力於開發採用Corning Guardiant技術且滿足政府和監管要求的產品。目前,康寧正幫助PPGG工業公司為其含有Corning Guardiant的塗料產品進行EPA註冊。應用Corning Guardiant技術的產品需要先在美國進行EPA註冊,才能在美國作出能夠殺滅SARS-CoV-2等有害病菌的聲明。康寧還發表研究報告表明了Corning Guardiant對其他病菌在兩小時內超過99.9%的殺滅功效,其中包括革蘭氏陽性菌(如金黃色葡萄球菌)、革蘭氏陰性菌(如綠膿桿菌)和無包膜病毒(如諾如病毒,這種病毒對消毒劑具有耐受性,屬於最難殺滅的病毒種類之一)。

中國森盟研發光催化消毒液取得重大進展

重慶森盟新能源開發有限公司在疫情期間加強技術公關,研發了光催化複合消毒液,採用可見光反應型納米二氧化鈦核心技術,塗層具有良好的殺毒抗菌作用。

中國科學院廣州化學所、廣州中科檢測、鍾南山團隊(廣州呼研所醫藥科技有限公司)聯合對森盟公司光催化複合消毒液進行了檢測,並採用了冠狀病毒HCOV-229E進行了測試,殺滅率為99.85%。廣東省微生物所的檢測報告顯示,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等的殺滅率在99.99%。

值得一提的是,森盟公司的技術方向與日本立邦和美國康寧公司一致,但是技術細節和技術核心有區別,具有獨創性。森盟公司的光催化消毒液不同於市面上的酒精、84消毒液,光催化消毒液自身無毒無害,不會對人體和環境帶來傷害和二次汙染,屬於環保型產品,已通過歐盟安全性認證標準,不含對人體有毒有害的205種化學物質。重要的是,森盟公司的光催化消毒液具有持久殺毒作用,一次噴塗後,可以讓塗層持久發揮殺毒抗菌作用,而且只需要普通光照即可,不需要特定的紫外光源。上海英格爾檢測認證(ICAS)報告顯示,至少可以持續保持30天以上的持久殺毒抗菌性。森盟公司正在做持久性半年、一年以上的實測實驗,但需要時間才能得到科學數據。

光催化材料技術再次登上歷史舞臺

光催化材料技術出現已久,並應用廣泛。用光催化技術來實現抗病毒和抗微生物,一直是全球科學研究的熱門,但還沒形成真正的產業化和市場應用場景。

光催化殺毒,指的是太陽光、電燈光等普通可見光源(非紫外光源),照射在塗層上,通過發生光電反應,產生氫氧自由基和活性氧,從而破壞細菌和病毒外表的蛋白質,達到殺死病毒和細菌的目的。

光催化材料重點指可實現可見光反應型的特種納米材料,不需要特定紫外線波段條件,主要包括以下五大類:

1、表面負載貴金屬、石墨烯和碳納米管的納米光催化材料如在納米氧化物TiO2、Fe2O3、WOx、Al2O3、CuO、NiO、ZnO等表面負載貴金屬;

2、表面耦合型納米半導體光催化劑,例如CdS-ZnO、CdS-SnO、CdS-TiO2、CdSe-Tioz、SnO-TiO2等;

3、鈣鈦礦型氧化物結構的光催化劑如BaTiO3、SrTiO3、LaFeO3等構成的光催化劑;

4、擔載型光催化劑在吸附性載體(如氧化矽、沸石、氧化鋁、活性炭)表面負載TiO2、ZnO等光催化劑;

5、納米金屬氧化物如Tio2、Fe203、WO3、SnO2、CuO、Al2O3、ZnO等。

在技術的給力支持下,相信我們最終能聯手戰勝新冠疫情,共創健康平安的未來。

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