Nanomaterialestof ødelægger nervemidler i forhold til slagmarken

Northwestern University forskere har med succes kombineret et nanomateriale, der er effektivt til at ødelægge giftige nervemidler med tekstilfibre. Dette nye kompositmateriale en dag kunne integreres i beskyttelsesdragter og ansigtsmasker til brug for mennesker, der står over for farlige forhold, såsom kemisk krigsførelse.

Materialet, en zirkoniumbaseret metal-organisk ramme (MOF), nedbryder på få minutter nogle af de mest giftige kemiske midler, som er kendt for menneskeheden:VX og soman (GD), en mere giftig slægtning til sarin.

"Med den korrekte kemi, vi kan gøre giftige gasser ugiftige, "sagde Omar K. Farha, lektor i kemi ved Weinberg College of Arts and Sciences, der ledede forskningen. "Handlingen finder sted på nanolevel."

Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i Journal of the American Chemical Society .

Forfatterne skriver, at deres arbejde repræsenterer, efter deres bedste viden, det første eksempel på anvendelse af MOF -kompositter til effektiv katalytisk hydrolyse af nerveagenssimulatorer uden brug af flydende vand og giftige flygtige baser - en stor fordel.

Det nye kompositmateriale integrerer MOF'er og ikke-flygtige polymere baser på tekstilfibre. Forskerne fandt, at de MOF-belagte tekstiler effektivt afgiftede nervemidler under slagmarkrelevante forhold ved hjælp af det gasformige vand i luften. De fandt også, at materialet over en længere periode står op til nedværdigende forhold, såsom sved, atmosfærisk kuldioxid og forurenende stoffer.

Disse funktioner bringer det lovende materiale tættere på praktisk brug i feltet.

"MOF'er kan fange, gemme og ødelægge en masse af det grimme materiale, gør dem meget attraktive til forsvarsrelaterede applikationer, sagde Farha, medlem af International Institute for Nanotechnology.

MOF'er er velordnede, gitterlignende krystaller. Gitterknuderne er metaller, og organiske molekyler forbinder knudepunkterne. Inden for deres meget rummelige porer, MOF'er kan effektivt fange gasser og dampe, såsom nervemidler.

Det er disse rummelige porer, der også kan trække nok vand fra luftfugtigheden i luften til at drive den kemiske reaktion, hvor vand bruges til at nedbryde bindingerne af nervemidlet.

Den tilgang, der er udviklet i det nordvestlige, søger at erstatte den teknologi, der i øjeblikket er i brug:aktivt kul og metaloxidblandinger, som reagerer langsommere på nervemidler. Fordi MOF'erne er bygget af simple komponenter, den nye tilgang er skalerbar og økonomisk.

Papirets titel er "Integration af metal-organiske rammer om beskyttende lag til destruktion af nervemidler under relevante betingelser." De første forfattere er Zhijie Chen og Kaikai Ma, postdoktorer i Farhas forskningsgruppe.