Deuterium là một đồng vị ổn định của hydro. Đồng vị này có những đặc tính hơi khác so với đồng vị tự nhiên phổ biến nhất (protium) và có giá trị trong nhiều ngành khoa học, bao gồm quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân và phép đo phổ khối lượng định lượng. Nó được sử dụng để nghiên cứu nhiều chủ đề khác nhau, từ nghiên cứu môi trường đến chẩn đoán bệnh tật.

Thị trường hóa chất được dán nhãn đồng vị ổn định đã chứng kiến ​​mức tăng giá đáng kể hơn 200% trong năm qua. Xu hướng này đặc biệt rõ ràng ở giá của các hóa chất cơ bản được dán nhãn đồng vị ổn định như 13CO2 và D2O, bắt đầu tăng vào nửa đầu năm 2022. Ngoài ra, các phân tử sinh học được dán nhãn đồng vị ổn định như glucose cũng đã tăng đáng kể. hoặc các axit amin là thành phần quan trọng của môi trường nuôi cấy tế bào.

Cầu tăng và cung giảm dẫn đến giá cao hơn

Chính xác thì điều gì đã có tác động đáng kể đến cung và cầu deuterium trong năm qua? Các ứng dụng mới của hóa chất có nhãn deuterium đang tạo ra nhu cầu ngày càng tăng về deuterium.

Khử hoạt chất dược phẩm (API)

Các nguyên tử deuterium (D, deuterium) có tác dụng ức chế tốc độ chuyển hóa thuốc của cơ thể con người. Nó đã được chứng minh là một thành phần an toàn trong thuốc điều trị. Do tính chất hóa học tương tự của deuterium và protium, deuterium có thể được sử dụng thay thế cho protium trong một số loại thuốc.

Hiệu quả điều trị của thuốc sẽ không bị ảnh hưởng đáng kể khi bổ sung deuterium. Các nghiên cứu về chuyển hóa đã chỉ ra rằng các loại thuốc có chứa deuterium thường giữ được đầy đủ hiệu lực và hiệu lực. Tuy nhiên, thuốc chứa deuterium được chuyển hóa chậm hơn, thường dẫn đến tác dụng kéo dài hơn, liều lượng nhỏ hơn hoặc ít hơn và ít tác dụng phụ hơn.

Deuterium có tác dụng làm giảm tốc độ chuyển hóa thuốc như thế nào? Deuterium có khả năng hình thành liên kết hóa học mạnh hơn trong các phân tử thuốc so với protium. Cho rằng quá trình chuyển hóa thuốc thường liên quan đến việc phá vỡ các liên kết như vậy, các liên kết mạnh hơn có nghĩa là quá trình chuyển hóa thuốc chậm hơn.

Ôxít đơteri được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu để tạo ra các hợp chất có nhãn deuterium khác nhau, bao gồm cả các thành phần dược phẩm có hoạt tính deuterium.

Cáp quang khử màu

Trong giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất sợi quang, cáp quang được xử lý bằng khí deuterium. Một số loại sợi quang dễ bị suy giảm hiệu suất quang học, một hiện tượng gây ra bởi phản ứng hóa học với các nguyên tử nằm trong hoặc xung quanh cáp.

Để giảm bớt vấn đề này, deuterium được sử dụng để thay thế một số protium có trong cáp quang. Sự thay thế này làm giảm tốc độ phản ứng và ngăn chặn sự suy giảm khả năng truyền ánh sáng, cuối cùng là kéo dài tuổi thọ của cáp.

Khử chất bán dẫn silicon và vi mạch

Quá trình trao đổi deuterium-protium với khí deuterium (deuterium 2 ; D 2 ) được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn silicon và vi mạch, thường được sử dụng trong các bảng mạch. Ủ deuterium được sử dụng để thay thế các nguyên tử protium bằng deuterium nhằm ngăn chặn sự ăn mòn hóa học của mạch chip và tác hại của hiệu ứng chất mang nóng.

Bằng cách thực hiện quy trình này, vòng đời của chất bán dẫn và vi mạch có thể được kéo dài và cải thiện đáng kể, cho phép sản xuất chip có mật độ nhỏ hơn và cao hơn.

Khử quang của điốt phát sáng hữu cơ (OLED)

OLED, từ viết tắt của Điốt phát sáng hữu cơ, là một thiết bị màng mỏng bao gồm các vật liệu bán dẫn hữu cơ. OLED có mật độ dòng điện và độ sáng thấp hơn so với điốt phát sáng truyền thống (LED). Mặc dù sản xuất OLED ít tốn kém hơn so với đèn LED thông thường nhưng độ sáng và tuổi thọ của chúng không cao bằng.

Để đạt được những cải tiến mang tính thay đổi cuộc chơi trong công nghệ OLED, việc thay thế protium bằng deuterium được cho là một phương pháp đầy hứa hẹn. Điều này là do deuterium tăng cường liên kết hóa học trong vật liệu bán dẫn hữu cơ được sử dụng trong OLED, điều này mang lại một số ưu điểm: Sự phân hủy hóa học xảy ra với tốc độ chậm hơn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị.