Химики из Томска разработали поглотитель токсичных летучих загрязнителей

Ученые химического факультета Томского государственного университета разработали первый в России тканный материал, обеспечивающий защиту от токсичных веществ, которые при контакте с человеком могут причинить тяжелый вред вплоть до летального исхода. Ткань может использоваться для пошива одежды специалистов, занятых в ликвидации пожаров, техногенных катастроф, устранения других чрезвычайных ситуаций. На новую разработку недавно был получен патент.

«Изобретение относится к сорбционным материалам. В его основе тканный материал, это может быть синтетика, например, полиэстер, либо натуральная ткань – хлопок, – объясняет заведующий научно-исследовательской лабораторией пористых материалов и сорбции ХФ ТГУ Григорий Мамонтов. – Защитные свойства обеспечиваются за счет нанесения на ткань слоя с определенной структурой из наночастиц металлорганического координационного полимера. Мы работали с тремя типами наночастиц, каждый из которых обеспечивает материалу свои функциональные характеристики».

В частности, ученые использовали металлоорганический каркас (MOF), содержащий цирконий (UiO-66). Он известен своей стабильностью и каталитической активностью. Ткань с Zr-содержащим UiO-66 не пропускает опасные токсичные элементы и соединения, которые присутствуют в воздухе. Спецодежда из такого материала может служить защитой, к примеру, огнеборцам, поскольку во время пожара выделяется большое количество вредных веществ.

Второй тип металлорганических координационных полимеров, использованный химиками ТГУ, содержит медь и называется HKUST. Синтез его наночастиц на ткани позволяет получать материал с защитой от вирусов и бактерий, перспективный для использования в медицине, например, для изготовления масок и одежды с высокой степенью защиты от патогенов.

Химики ТГУ протестировали стабильность наночастиц на поверхности ткани под воздействием ультразвука. Как показали испытания, структура функционального слоя остается неизменной. Разработчики отмечают, что изобретение может использоваться не только для сорбции летучих токсичных соединений из воздуха, но и для очистки воды. Тканевая основа за счет своей фильтрующей способности улавливает более крупные частицы загрязнителей, а нанесенный компонент – адсорбирует вредные соединения, растворенные в воде.

Важно отметить, что ученым ТГУ удалось достичь нанесения достаточно высокого содержания MOF в композите (10-20 процентов), но при дальнейшем увеличении содержания компонент будет осыпаться с ткани из-за недостаточного химического связывания с тканной основой.