当前，全球新冠肺炎的大流行进一步提高了公众对于高频接触表面上的致病性病毒和细菌传播等问题的关注。如何在触摸屏上开发一种具有自消毒功能的涂层是一项紧迫且有意义的任务。由于超晶格材料具有丰富的异质界面，能够实现有效的电荷转移，因此其也成为最具前景的光催化剂之一。然而，异质界面处过量的电子缺陷也会导致大量光生载流子的损失。有鉴于此，河北工业大学刘想梅教授和北京大学吴水林教授通过原子层沉积设计了ZnO-Fe₂O₃超晶格纳米膜，以用于构建光催化杀菌和杀灭病毒的触摸屏。

本文要点：

（1）实验对该超晶格异质界面中的电子缺陷进行了设计调控。研究发现，由于在异质界面上形成了Zn-O, Fe-O和Zn-Fe共价键（其中ZnO和Fe₂O₃可分别作为电子供体和受体），因此光电子和空穴会发生迅速分离，并通过异质界面转移到ZnO和Fe₂O₃中。

（2）实验结果表明，该ZnO-Fe₂O₃超晶格纳米膜具有很高的活性氧生成性能，其在模拟太阳能或低功率LED光的照射下能够对耐药细菌和H1N1病毒表现出优异的抗菌和抗病毒功效(>90%)。此外，这种超晶格纳米膜也可在触摸屏上表现出优异的透光性(>90%)、耐磨性(10⁶次往返摩擦)和生物相容性。

Jun Li. et al. Superlattice Nanofilm on a Touchscreen for Photoexcited Bacteria and Virus Killing by Tuning Electronic Defects in the Heterointerface. Advanced Materials. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300380

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202300380