Групі з Інституту молекулярних наук (ICMol) Університету Валенсії вдалося синтезувати новий пористий матеріал, який допомагає розкладати з’єднання, аналогічні нервово-паралітичним агентам, що використовуються в хімічній зброї. Цей матеріал дозволить уловлювати і розкладати з’єднання цього типу, які дотепер неможливо було видалити. Робота вчених опублікована в журналі Chem.
Нервово-паралітичні агенти – це високотоксичні хімічні речовини, які отруюють центральну нервову систему організму і порушують її роботу. Вони діють швидко, ефекти від впливу варіюються від запаморочення до смерті. Прикладом цих агентів є зарин, синтетична сполука, що класифікується як зброя масового знищення. Воно вже використовувалося не раз в терористично атаках. Наприклад, в токійському метро в 1995 році або зовсім недавно в різанині в Гуті в 2013 році в рамках війни в Сирії. В цей час еталонним матеріалом для уловлювання цих газів є активоване вугілля, яке дозволяє утримувати їх, але не видаляти.
Команда ICMol на чолі з Карлосом Марті-Гастальдо, працює з пористими матеріалами, званими MOF (метал-органічні каркаси). Їх універсальність дозволяє створювати нові матеріали, змінюючи їх властивості. Таким чином, вченим вдалося синтезувати нове сімейство високоефективних і хімічно стабільних MOF (MUV-101). Вони здатні розкладати газовий аналог зарину способом, який дуже схожий на ферментування, використовуючи, в першу чергу, біологічні каталізатори.
«У лабораторних умовах ми використовуємо аналоги нервово-паралітичного агента, щоб уникнути проблем, пов’язаних з їх очевидною токсичністю. Саме тому ми працюємо з іноземними оборонними агентствами, щоб упевнитися, що це розкладання може бути екстрапольоване на сам газ зарин », – пояснює Марті-Гастальдо.
Стабільність і ефективність цих спроєктованих молекулярних сполук була досягнута завдяки включенню в їх структуру титану і заліза. Дослідження показує, що обидва метали разом набагато активніші, ніж окремо. Саме це і дозволяє досягти кооперативного каталізу. Він, в свою чергу, забезпечує ефективне розкладання нервово-паралітичного агента в воді без необхідності використання будь-якої спеціального або додаткового середовища.
Нові матеріали вже запатентовані і можуть бути легко інтегровані в захисні костюми або протигази. З цієї причини вони можуть становити великий інтерес в питаннях безпеки, як для захисту країн від загроз хімічної зброї та шкоди навколишньому середовищу, так і для особистого захисту від сильних інсектицидів або з метою знезараження води.
Натхнення: hightech.fm