Группе из Института молекулярных наук (ICMol) Университета Валенсии удалось синтезировать новый пористый материал, который помогает разлагать соединения, аналогичные нервно-паралитическим агентам, используемым в химическом оружии. Этот материал позволит улавливать и разлагать соединения этого типа, которые до сих пор невозможно было удалить. Работа ученых опубликована в журнале Chem.
Нервно-паралитические агенты — это высокотоксичные химические вещества, которые отравляют центральную нервную систему организма и нарушают ее работу. Они действуют быстро, эффекты от воздействия варьируются от головокружения до смерти. Примером этих агентов является зарин, синтетическое соединение, классифицируемое как оружие массового уничтожения. Оно уже использовалось не раз в террористически атаках. Например, в токийском метро в 1995 году или совсем недавно в резне в Гуте в 2013 году в рамках войны в Сирии. В настоящее время эталонным материалом для улавливания этих газов является активированный уголь, который позволяет удерживать их, но не удалять.
Команда ICMol во главе с Карлосом Марти-Гастальдо, работает с пористыми материалами, называемыми MOF (металл-органические каркасы). Их универсальность позволяет создавать новые материалы, меняя их свойства. Таким образом, ученым удалось синтезировать новое семейство высокоэффективных и химически стабильных MOF (MUV-101). Они способны разлагать газовый аналог зарина способом, который очень похож на ферментирование, используя, в первую очередь, биологические катализаторы.
«В лабораторных условиях мы используем аналоги нервно-паралитического агента, чтобы избежать проблем, связанных с их очевидной токсичностью. Именно поэтому мы работаем с иностранными оборонными агентствами, чтобы удостовериться, что это разложение может быть экстраполировано на сам газ зарин», — объясняет Марти-Гастальдо.
Стабильность и эффективность этих спроектированных молекулярных соединений была достигнута благодаря включению в их структуру титана и железа. Исследование показывает, что оба металла вместе гораздо более активны, чем по отдельности. Именно это и позволяет достичь кооперативного катализа. Он, в свою очередь, обеспечивает эффективное разложение нервно-паралитического агента в воде без необходимости использования какой-либо специальной или дополнительной среды.
Новые материалы уже запатентованы и могут быть легко интегрированы в защитные костюмы или противогазы. По этой причине они могут представлять большой интерес в вопросах безопасности, как для защиты стран от угроз химического оружия и вреда окружающей среде, так и для личной защиты от сильных инсектицидов или в целях обеззараживания воды.
Читать также
Миссия CHEOPS нашла планету с самыми жесткими условиями во Вселенной. Главное
Астрономы обнаружили лунный ускоритель 60-х годов. Он направляется в сторону Земли
Ученый создал краску, которая может заменить дорогие солнечные панели