Необхідність дезінфекції засобів індивідуального захисту медичних працівників стає все більш очевидною. Через відсутність їх поставок багатьом суб’єктам господарювання довелося вибрати повторне їх використання для надання обладнання.

створювати

У багатьох випадках перекис водню, більш відома як перекис водню, виявилася однією з найкращих альтернатив знезараження. Особливо, коли мова йде про використовувані маски N95, серед іншого обладнання.

Однак і лікарні не мають великих запасів цього елементу. І його нинішній високий попит може незабаром зробити це теж проблемою. Знання про це змусило університети, такі як Каліфорнія в Сан-Дієго та Ірвін, Колумбія та Калгарі, об’єднатися з Національною лабораторією Брукхейвена для пошуку можливого рішення.

Деталь

Можна думати, що, як масштабне виробництво спирту збільшилось, те саме можна зробити з перекисом водню. Таким чином забезпечили б лікарні і все вирішили.

На жаль, це не можливий сценарій не тому, що необхідні виробничі потужності відсутні, а тому, що характеристики перекису водню цього не дозволяють. Навіть перед тим, як відкрити пляшки, він уже перебуває в процесі розкладання, в результаті якого вода та кисень генеруються окремо.

Коротше кажучи, це не стабільний матеріал і не може бути підданий впливу повітря або світла без негативних наслідків для його розкладання. Тому його зберігання ускладнене, а термін експлуатації дуже короткий.

Дослідницька група, яка опублікувала своє дослідження в журналі Nature Communications, прагнула створити метод, за допомогою якого лікарні могли б самостійно розробляти власні запаси перекису водню, щоб не покладатися на замовлення чи зберігання.

Ускладнення

Утворений таким чином перекис водню, ймовірно, залишається жити лише кілька місяців. Для цього використання його як основного виробника та надсилання результатів партіями не є альтернативою.

Транспортування та зберігання виявилося б занадто великими зусиллями для невеликих кількостей цієї сполуки, яку можна було б відвантажувати за раз, щоб переконатись, що вона не втрачена перед використанням.

Можливе рішення

З цієї причини команді вчених вдалося розробити систему, яка є не тільки екологічною, але й портативною, за допомогою якої можна вручну виробляти перекис водню. Таким чином, кожна лікарня могла мати власний генератор цього з'єднання і виготовляти його на замовлення, не залежачи від постачальників.

Спочатку цей генератор перекису водню розроблявся як інструмент для переробки акумуляторів. Оскільки перекис водню життєво необхідна для розділення та розкладання деяких хімічних компонентів батарей.

Команда дослідників працювала над цим проектом щонайменше півтора року, коли сталася криза коронавірусу. Як тільки в новинах почали з’являтися коментарі щодо використання перекису водню як дезінфікуючого засобу індивідуального захисту, група знала, що їм потрібно робити.

Не вагаючись, вони змінили напрямок своєї роботи і поставили нову мету: "створити портативну конфігурацію, яку можна просто підключити до мережі, щоб лікарні і навіть будинки мали можливість виробляти перекис водню на вимогу", - пояснив Чжен Чен. професор нано-інженерії в Університеті Каліфорнії, Сан-Дієго та провідний автор дослідження.

Як це працює?

В основному, весь процес відбувається завдяки тому, що називається "реакцією відновлення кисню двома електронами". Під час цього молекула кисню у вас зливається з двома протонами в кислому розчині електроліту і з двома електронами.

Життєво важливим моментом для реакції є те, що каталізатор повинен мати частково окислені вуглецеві нанотрубки (тобто з атомами вуглецю на поверхні). Ці атоми, в свою чергу, пов'язані з тріо або квартетами атомів паладію. Зв'язки між одним типом атома та іншим відповідають за високу селективність реакції.

Нарешті, в результаті ми стикаємося з тим, що ми називаємо перекисом водню. На даний момент дослідження все ще перебуває на фазі "доказування концепції". Однак вони сподіваються скоріше переїхати, щоб почати пропонувати цю альтернативу переповненим лікарням, які потребують перекису водню, щоб захистити своїх працівників.