Les chercheurs de l'IISER Bhopal développent un matériau pour décomposer les agents de guerre chimique comme le gaz moutarde | Nouvelles de l'Inde


MUMBAI : Institut indien d'enseignement et de recherche scientifiques, Bhopal (IISER Bhopal) Les chercheurs ont développé un photocatalyseur efficace, une substance qui absorbe une large gamme d'énergie solaire et de lumière pour accélérer les processus chimiques dans les laboratoires et les industries.
Ce nouveau développement durable contribue à exploiter une source d'énergie renouvelable pour détoxifier les substances nocives telles que les agents de guerre chimique. Les agents de guerre chimique comprennent gaz moutarde des simulants comme le « sulfure de 2-chloroéthyléthyle » (CEES) et des agents neurotoxiques, qui sont des produits chimiques hautement toxiques qui affectent le système nerveux d'une personne.
Cette recherche représente une avancée significative dans le domaine de 'Photocatalyse', un processus dans lequel une substance (un photocatalyseur) est utilisée pour modifier la vitesse d'une réaction chimique lorsqu'elle est exposée à la lumière. Bien que de nombreux types différents de photocatalyseurs soient utilisés dans diverses industries pour capter efficacement la lumière, ils souffrent tous d'un inconvénient dans la mesure où ils n'absorbent que UV ou des parties de lumière à haute énergie.
Mais ce nouveau photocatalyseur développé par les chercheurs de l'IISER Bhopal résout ce problème. Ce matériau nouvellement développé appelé « UC-POP-Au » affiche une résistance et une efficacité catalytique remarquables car il absorbe tout le spectre de la lumière, ce qui en fait un catalyseur plus puissant lors des processus chimiques.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue à comité de lecture Angewandte Chemie (DOI : https://doi.org/10.1002/anie.202312910) dans un article co-écrit par le professeur Abhijit Patra, Département de chimie, IISER Bhopal et ses chercheurs, Shilpi Jaiswal, le Dr Arkaprabha Giri, le Dr Dependranath Mandal et Madhurima Sarkar.
Expliquant les scénarios dans lesquels le photocatalyseur peut être déployé dans le monde réel, le professeur Abhijit Patra, département de chimie de l'IISER Bhopal, a déclaré : « L'enquête actuelle dévoile une nouvelle direction dans le développement de matériaux nanocomposites polymères organiques poreux captant la lumière. , montrant des applications potentielles dans la conception de revêtements de protection intelligents contre les agents de guerre chimique dans des conditions naturelles de lumière solaire.
Ce matériau composite intègre des nanoparticules de conversion ascendante absorbant le proche infrarouge et des nanoparticules d'or absorbant la lumière visible avec un polymère organique poreux (POP) absorbant les rayons UV. L’utilisation de conversion ascendante et de nanoparticules d’or améliore considérablement la réaction chimique.
S'exprimant sur les aspects techniques de cette recherche, le professeur Abhijit Patra a déclaré : « Nous avons développé une approche de conception innovante qui implique l'intégration de nanoparticules plasmoniques et de conversion ascendante avec un polymère organique poreux conjugué, ce qui ouvre de nouvelles perspectives vers la récolte de lumière artificielle.
Pour tester l'applicabilité de ce photocatalyseur, l'équipe de recherche a enduit un petit morceau de tissu de coton avec l'UC-POP-Au sous la lumière directe du soleil pour détoxifier le simulant de gaz moutarde, un agent de guerre chimique populaire. Affichant d’excellentes performances par rapport à un photocatalyseur classique à base de polymère, l’UC-POP-Au a considérablement accéléré la photocatalyse.
Ce qui ressort, c'est que ce photocatalyseur est également réutilisable et peut être utilisé 5 fois. Aucun changement significatif dans l’activité catalytique n’a été observé lors de multiples utilisations, contrairement à certains autres catalyseurs, qui ne peuvent être collectés et réutilisés.
La détoxification des agents de guerre chimique est actuellement à l’étude partout dans le monde. Et avec des photocatalyseurs tels que UC-POP-Au, ce processus peut désormais devenir plus rapide. L'équipe de recherche suggère que le photocatalyseur développé UC-POP-Au peut être utilisé pour créer des équipements de protection individuelle et présente également un potentiel d'application élevé en tant que matériaux prometteurs pour diverses autres industries au-delà de la détoxification des agents de guerre chimique.
L'équipe de recherche de l'IISER Bhopal étend désormais la portée de ses travaux en développant des matériaux avancés permettant d'exploiter l'énergie lumineuse pour décomposer d'autres produits chimiques toxiques.



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