DOI: 10.1002/smll.202100139

新型冠状病毒SARS-CoV-2在全球范围内爆发，对公共安全和全球经济构成了巨大威胁。目前大多数用于拦截病原微生物的个人防护设备（PPE）缺乏足够的抑菌性能。在本文中，研究者介绍了一种兼具有效抗菌和抗病毒活性的绿色纳米纤维，可通过连续产生活性氧（ROS）来提供可持续的生物保护。该设计的优势在于纳米纤维可以吸收和存储可见光能，并在明亮或黑暗的环境下保持活性。此外，在没有外部氢供体的情况下，纳米纤维可以不间断地释放ROS，在所有天气条件下都可用作抗微生物剂。此外，本研究还提出了一种简便的喷涂方法，可以快速地将功能性纳米纤维部署到现有的防护服和口罩等PPE上。经修饰的PPE具有稳定的ROS生成、极好的储存活性潜力、长期耐用性以及较高的杀灭细菌（>99.9％）和病毒的能力（>99.999％）。

图1.a）BPTCD和RF的分子式。b）BBR-NFs的制造及其与非织造纤维结合的示意图（底部的方框显示了细菌纤维素和BBR的分子结构式）。c）负载有BBR-NFs的非织造纤维的微观结构。d，e）BBR-NFs的微观结构。f）BBR-NFs上N和O的EDX光谱图以及C1s、N1s和O1s的相应XPS光谱。g）BBR-NFs释放ROS作为杀菌剂的示意图。h）光驱动ROS生成循环的拟议机制。

图2.a-c）模拟的UV-Vis吸收光谱和BPTCD的主要贡献：a）BPTCD，（b）RF和c）BPTCD-RF的吸收光谱。d）BPTCD、RF和BPTCD-RF的漫反射UV-Vis光谱。e）在可见光激发下BPTCD-RF中电子能量转移过程的示意图，其中红色和蓝色分别代表BPTCD和RF的激发和失活。f）BPTCD-RF的分子前沿轨道，其中R是从BPTCD中的O原子到RF中的N原子的距离。g）BPTCD-RF空穴和电子分布的实空间表示以及相应的TDM图。h）BBR-NFs中氢提取循环的示意图。i）BPTCD-RF三重激发态的ESP图。δ值是羰基中氧原子上的静电势。j）可见光下BBR-NFs的EPR信号。k）BBR-NFs生成•OH随时间推移的累积定量。

图3.a）BBR-NFs在可见光下充电并在黑暗中释放ROS的示意图（底部方框显示BBR和L-BBR的分子结构式）。b）随着可见光照射时间的增加，BBR-NFs的UV-Vis光谱变化。c）BBR和L-BBR的模拟UV-Vis吸收光谱。d）BBR-NFs在五个循环中反复充电和淬火时的可充电性。e）BBR-NFs的LAT结构随储存时间的变化。

图4.a，b）通过蒸汽注入进行BBR-NFs的负载过程。c）喷涂BBR-NFs前后防护服的静水压力和WVT率。d）喷涂BBR-NFs前后面罩的压降。e）BBR@防护服在可见光照射下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌活性。f）带电BBR@防护服在黑暗条件下的杀菌活性。g，h）与对照样品和BBR@PPE接触的细菌的SEM图像。i，j）与对照样品和BBR@PPE接触的大肠杆菌的荧光图像。k）在可见光照射和黑暗条件下对BBR@防护服进行T7噬菌体杀灭试验。l）在可见光下对BBR@口罩进行T7噬菌体杀灭试验，在黑暗条件下对带电的BBR@口罩进行T7噬菌体杀灭试验。