Одежду спасателей и пожарных защитят от токсичных летучих загрязнителей

«Изобретение относится к сорбционным материалам. В его основе тканный материал, это может быть синтетика, например, полиэстер, либо натуральная ткань — хлопок, — объяснил заведующий научно-исследовательской лабораторией пористых материалов и сорбции химического факультета 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.

«Помимо этого, мы опробовали железосодержащий металлорганический координационный полимер MIL-100 (Fe), — отметил Григорий Мамонтов. — Такой материал обладает не только сорбционными свойствами, но и фотокаталитическими, и может быть использован для очистки воды, например, от фенола».

В ТГУ протестировали стабильность наночастиц на поверхности ткани под воздействием ультразвука. Как показали испытания, структура функционального слоя остается неизменной. 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.

Свойства новых материалов можно варьировать посредством изменения типа плетения нитей, количества и типа нанесенного металлорганического координационного полимера. Ученым ТГУ удалось достичь нанесения достаточно высокого содержания MOF в композите (10-20%), но при дальнейшем увеличении содержания компонент будет осыпаться с ткани из-за недостаточного химического связывания с тканной основой.

На разработку химиков ТГУ недавно был получен патент. Ученые продолжают исследование нового материала, чтобы обеспечить ему оптимальные функциональные характеристики.