科学教育与研究学院 (IISER) 博帕尔的一组研究人员开发了一种有效的光催化剂——一种吸收多种太阳能和光的物质——以加速实验室和工业中的化学过程。

这种新的可持续发展有助于利用可再生能源来解毒化学战剂等有害物质。

化学战剂包括芥子气模拟物，如“2-氯乙基乙硫醚”(CEES) 和神经毒剂，它们是影响人神经系统的剧毒化学物质。

这项研究代表了光催化领域的重大进步，光催化是一种使用物质(光催化剂)来改变暴露在光线下的化学反应速率的过程。

虽然许多不同类型的光催化剂在各个行业中用于有效的光收集，但它们都存在一个缺点，即它们仅吸收紫外线或光的高能部分。

但这种名为“UC-POP-Au”的新型光催化剂显示出卓越的强度和催化效率，因为它吸收整个光谱，使其成为化学过程中更有效的催化剂。

“当前的研究揭示了先进的光捕获多孔有机聚合物纳米复合材料开发的新方向，显示了在自然阳光条件下设计针对化学战剂的智能防护涂层的潜在应用，”化学系的 Abhijit Patra 教授说， IISER 博帕尔。

这种复合材料集成了近红外吸收上转换纳米颗粒和可见光吸收金纳米颗粒以及紫外线吸收共轭多孔有机聚合物(POP)。

上转换和金纳米粒子的使用极大地增强了化学反应。

帕特拉说：“我们开发了一种创新的设计方法，涉及将等离子体和上转换纳米粒子与共轭多孔有机聚合物相集成，这为人工光采集开辟了新的前景。”

研究结果发表在同行评审期刊《Angewandte Chemie》上。

为了测试这种光催化剂的适用性，研究小组在阳光直射下在一小块棉布上涂上 UC-POP-Au，以解毒芥子气模拟物(一种流行的化学战剂)。与常规聚合物基光催化剂相比，UC-POP-Au 表现出优异的性能，显着加速了光催化作用。

光触媒还可以重复使用，可以使用五次以上。在多次使用过程中没有观察到催化活性的显着变化，这与其他一些催化剂不同，不能收集和重复使用。

该团队认为，UC-POP-Au 还可以用于制造个人防护设备，并且具有很高的应用潜力，可以作为除化学战剂解毒之外的其他各种行业的有前景的材料。