Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chloristany se v roli silných oxidačních činidle používají při řadě aplikací, kde potřebujeme iniciovat příslušnou reakci – může jít o zábavní pyrotechniku či munici, tuhá paliva a zápalky, světlice, dezinfekci nebo herbicidy. Chloristan nicméně není pro člověka úplně neškodný, může se akumulovat v půdě a rostlinné hmotě nebo přesáhnout bezpečnou koncentraci i ve vodě, jeho přebytek pak při dlouhodobém kontaktu způsobuje poruchy štítné žlázy. Problém je v tom, že na Marsu je prostředí chloristanů plné, takže marťanský prach by bude asi sám o sobě poněkud toxický a problém by byl i s plodinami vypěstovanými na rudé planetě.
Současné metody odstraňování chloristanů z vody jsou poměrně složité, vyžadují např. vícestupňový enzymatický proces nebo třeba změnu teploty. Changxu Ren a Jinyong Liu z University of California v Riverside přišli s postupem, který funguje za běžné teploty i tlaku. Využili přitom toho, že některé mikroorganismy využívají enzymy obsahující molybden k rozkladu chloristanu v prostředí s nedostatkem kyslíku (a k zisku energie – z chloristanu tím získají kyslík do dalších redoxních reakcí). Výsledkem je katalyzátor, který pomocí vodíku rozloží chloristan v kapalné vodě. Katalyzátor vznikne ze sodné soli molybdenu (běžné hnojivo), bipyridinu (ten je v kombinaci s molybdenem obdobou bakteriálních enzymů) a palladia s uhlíkem (aktivátor vodíku). Katalyzátor redukuje chloristan na neškodný chlorid s vysokou účinností (99,99 %) a v širokém rozsahu jeho počáteční koncentrace (od méně než miligramu po 10 gramů na litr). V pozemském prostředí by mohl být tento postup využíván rovněž, zejména k čištění odpadních vod z různých výrob.
Changxu Ren et al, A Bioinspired Molybdenum Catalyst for Aqueous Perchlorate Reduction, Journal of the American Chemical Society (2021). DOI: 10.1021/jacs.1c00595
Zdroj: University of California – Riverside / Phys.org
Poznámka PH: Samozřejmě v prostředí Marsu by bylo ještě lepší nepotřebovat vodík, ale získávat redukcí/rozkladem chloristanu kyslík.
