2015年3月26日 星期四

「鋯」別化武 水解反應除毒性

 【記者黃聖凱綜合報導】西元2013年,敘利亞軍隊對古塔使用化學毒氣攻擊,造成近2000人受害。許多科學家都在研究如何提升銷毀化學武器的效率。美國西北大學(Northwestern University, NU)研究團隊在16日於《自然物質(Natural Materials)》期刊發表一篇新的「NU-1000」化學武器摧毀法,能夠三分鐘內消除一半的神經毒氣,為所有「金屬—有機配位聚合物(MOF)」摧毀法中表現最佳。

 此研究計畫由西北大學化學系奧馬爾.法哈(Omar K Farha)教授領導,使用金屬—有機配位聚合物作為基底,配位聚合物是利用金屬和有機原子結合所產的結構,憑藉其「多孔」的特性,能夠快速形成化學鍊,縮短讓氣體集於孔洞的反應時間。而且MOF的孔隙較大,能夠吸收更多的氣體。其運作原理是先讓氣體附著在孔隙上,再透過水解的反應切斷化學鍊。法哈說:「常用的神經毒氣GD和VX雖然毒性強,但並不是很複雜,所以我們只需要利用MOF將其分子鍊破壞,就可以將它變得毫無傷害。」

 研究團隊將這款MOF稱為NU-1000,這份研究是第一個提出以鋯為節點的MOF摧毀法,在改造幾次後,法哈也將它送到美國陸軍總部(United States Army)測試。與過去以鋅為節點的酵素分解法相較,雖然兩款都是透過水解反應破壞化學毒氣的結構,但由於這次研究是使用鋯作為節點,活性較低,較為穩定。「酵素法的持續時間不夠長,所以當軍隊被派遣進去後,常常很快就失效。」法哈表示,相較之下,鋯的MOF持續時間較長,且可以重複使用,將可以克服此困難。

 除了摧毀化學毒氣外,未來此研究將可望運用在防毒面罩等陸軍裝備上。法哈表示,雖然目前它的表現在所有MOF系統中效果最好,但還需要加強摧毀化武的速度。


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