MOFs und UV-Licht zerstören Senfgas

Neutralisierung nach nur 15 Minuten - Weltweit gibt es noch tausende Liter des Kampfmittels

So sieht das giftzerstörende MOF aus (Illustration: Victor Quezada-Novoa)

Montreal (pte004/05.11.2021/06:15)

Ein neues Verfahren zur Neutralisierung von Senfgas – trotz des Namens ist es eine Flüssigkeit – haben Forscher an der Concordia University https://www.concordia.ca/ im kanadischen Montreal entwickelt. Es wurde in beiden Weltkriegen und vielen weiteren kriegerischen Auseinandersetzungen und Bürgerkriegen als Kampfmittel eingesetzt. Lost, wie das Gift nach den deutschen Chemikern Wilhelm Lommel und Wilhelm Steinkopf genannt wird – sie schlugen es als Kampfmittel vor –, zerstört Körperzellen und verursacht Wunden, die nicht oder sehr schlecht heilen. Oft führt es zum Tod. Noch immer lagern große Mengen an Lost in Bunkern vieler Länder, auch in Deutschland. In einer Spezialanlage in Munster wird es nach und nach verbrannt.

[b]Seltenerdmetalle brachten den Erfolg[/b]Die US-Methode ist einfacher und möglicherweise effektiver. Ashlee Howarth, Assistenzprofessorin für Chemie und Biochemie an der Universität, und ihr Doktorand Victor Quezada-Novoa haben ein MOF (metal organic framework/metallorganisches Gerüst) entwickelt, das die Lost-Moleküle zerstört. MOFs bestehen aus einem Gerüst aus winzigen Metallklümpchen, die von einem organischen Kleber zusammengehalten wird. Die Forscher bauten es aus den Seltenerdmetallen Yttrium und Cerbium. Der Kleber, fachmännisch Ligand genannt, ist das aktive Element. Unter ultraviolettem Licht erzeugt er. Wenn er das Gerüst zusammenhält, eine ungewöhnlich reaktionsfreudige Sauerstoffart, die das Gift zerstört.

[b]Komplett zerstört nach 15 Minuten[/b]

Quezada-Novoa füllte einen Milliliter Methanol in ein kleines Glasfläschchen. Dann folgten eine Prise seiner Spezial-MOFs und 23 Milliliter Senfgas. Die Mixtur bestrahlte er mit ultraviolettem Licht. Nach dreieinhalb Minuten war die Hälfte des Gifts vernichtet, nach 15 Minuten waren es 100 Prozent.

„Unser Verfahren hat das Potenzial, im großen Stil eingesetzt zu werden zu werden, und wir hoffen, diese MOFs eines Tages in einer militärischen Laborumgebung testen zu können", sagt Quezada-Novoa. Weltweit gebe es noch tausende Liter Lost.[b]Frühere Versuche mit MOFs waren erfolglos[/b]Schon früher haben andere Forscher MOFs entwickelt, um Giftgase zu zerstören. Erst der Einsatz von Seltenerdmetallen brachte den ersehnten Erfolg. „Victor entwickelte ein völlig neues Material mit speziellen Eigenschaften, das sich grundlegend von anderen MOFs unterscheidet", lobt Howarth ihren Doktoranden.

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