Новости химической науки > Пористые полимеры для фильтров противогаза

В настоящее время противогазные фильтры, защищающие персонал от отравления сильнодействующими ядовитыми веществами на химических производствах, часто громоздки и тяжелы, их изготавливают из активированного угля, импрегнированных солями металлов.

В поисках альтернатив СонБин Нгуен (SonBinh Nguyen) с коллегами из Северо-западного Университета (Эванстон, Иллинойс) решил исследовать ряд пористых органических полимеров [porous organic polymers (POP)] с металл-катехольными группами. Варьирование соединений, применявшихся для получения полимеров, пористый материал может быть настроен на водородное связывание и, соответственно, защиту органов дыхания от ряда сильнодействующих ядовитых веществ промышленного происхождения.

Рисунок из Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/c3cc40475g

Нгуен отмечает, что свойства и строение как пористых органических полимеров, так и металоорганических каркасных структур [metal-organic frameworks (MOF)] могут быть настроены для специфического поглощения определенных веществ, именно поэтому оба типа этих полимерных материалов, изучали в плане возможности их применения для поглощения сильнодействующих ядовитых веществ. Однако большая часть известных в настоящее время металлоорганических каркасных структур отличается невысокой устойчивостью к потенциально опасным веществам, применяющимся на производстве или даже влаги воздуха, главным образом из-за связей металл-кислород, являющихся структурным мотивом MOF. Вместе с тем, пористые органические полимеры, структурным мотивом которых являются связи углерод-углерод, которые более устойчивы к гидролизу.

Специалист по пористым органическим полимерам, Гани Эль-Кадери (Hani M. El-Kaderi) из Общественного Университета Вирджинии высоко оценивает работу коллег, получивших новые пористые полимеры, отличающиеся устойчивостью по сравнению с металлоорганическими структурами наряду с хорошей адсорбционной способностью по отношению к различным газам.

Специалист по органически функциональным материалам из Университета Кардиффа, Нейл МакКеун (Neil McKeown) добавляет, что результаты, полученные Нгуеном, наглядно демонстрирует потенциал микропористых полимеров в плане адсорбции токсичных веществ, содержащихся в воздухе. Он подчеркивает, что возможность синтеза разнообразных структур пористых органических полимеров в конечном итоге может привести к созданию полимерных адсорбентов, более эффективных, чем существующие в настоящее время адсорбенты на основе активированного углерода.

Нгуен, в свою очередь, уверен в большом будущем пористых органических полимеров, предполагая, что в перспективе можно будет создать системы, способные связать любое химическое соединение, содержащееся в воздухе, селективно или совместно с другими сильнодействующими отравляющими веществами. Исследователь добавляет, что пористые органические полимеры могут также найти применение в хранении газом, химических сенсорах и каталитических системах – этому способствует их большая площадь поверхности. Главная задача для химиков-полимерщиков – совместить полезные функциональные свойства пористых органических полимеров с устойчивостью, которая позволит применять их в промышленных масштабах.

Источник: Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/c3cc40475g

метки статьи: #бытовая химия, #вопросы экологии, #нанотехнологии, #химическая технология, #химия полимеров