我所提出电化学氧化灭活新冠病毒新途径

  近日,我所催化基础国家重点实验室邓德会研究员团队和中科院分离分析化学重点实验室王方军研究员团队,与中科院武汉病毒研究所胡杨波研究员团队多学科交叉合作,提出了一种电化学氧化灭活新冠病毒(SARS-CoV-2)的新途径,利用电解水过程中阳极产生的活性氧物种,在实验室中实现了对新冠病毒的彻底灭活。

  当前,新冠疫情给全人类的生命安全带来巨大挑战,在定点医院、隔离场所以及冷链物流产生的带有新冠病毒的气溶胶和废水,具有很高的传染性。对气溶胶及废水中新冠病毒的消杀是阻断病毒传播的关键。目前,主要采用次氯酸钠等含氯消毒剂对环境中的病毒进行消杀。然而,在疫情防控常态化的趋势下,含氯消毒剂的大量使用给生态环境带来了严重污染。因此,迫切需要开发一种绿色、高效的新冠病毒灭活方法。

  针对上述问题,研究团队基于电解水中的氧化还原反应原理,提出了一种绿色、高效的电化学氧化灭活新冠病毒的装置和方法,并在中科院武汉病毒所进行了针对新冠病毒的灭活实验。该装置采用原位生成的NiOOH作为阳极,泡沫镍为阴极,碳酸钠为电解液,在5V恒电压下电化学处理5分钟后,溶液中新冠病毒的灭活效率高达99.99%。原位XAFS、液相色谱—质谱联用分析并结合理论计算模拟表明,在电解过程中阳极NiOOH表面上产生的活性氧物种(*OO)能够有效氧化并破坏新冠病毒刺突(S1)蛋白的关键受体识别区域(RBD),从而实现对病毒的彻底灭活。这一绿色且高效的电化学灭活策略为阻断含有新冠病毒的气溶胶、污水等潜在传播途径提供了新思路。

  相关研究成果发表在《科学通报》(Science Bulletin)上。上述工作得到国家自然科学基金委、中科院青促会、我所创新基金等项目的资助。(文/图 涂云川、于良)

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