Smog, per ridurre le emissioni di monossido di carbonio basta un atomo di platino

Smog. Come ridurre le emissioni di monossido di carbonio? Semplice, con un atomo di platino.

È questa la scoperta di un gruppo di ricercatori dell’Università di California a Santa Barbara e Irvine (Stati Uniti), guidati dal professor25, in collaborazione con ricercatori del dipartimento di Scienza dei materiali dell’Università di Milano-Bicocca, coordinati da Gianfranco Pacchioni, docente di Chimica e prorettore alla Ricerca dell’Ateneo.

La ricerca, riportata nello studio ”Structural evolution of atomically dispersed Pt catalysts dictates reactivity”, è stata pubblicata sulla rivista Nature Materials.

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Il platino (come il palladio o il rodio) – spiegano i ricercatori – è uno dei metalli nobili le cui particelle, disperse su un supporto inerte, sono alla base dei catalizzatori.

La loro presenza è necessaria per controllare le emissioni dei veicoli, raffinare il petrolio, generare energia nelle celle a combustibile.

Senza i catalizzatori, ad esempio, l’aria delle nostre città sarebbe irrespirabile.

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Questi metalli però sono tra gli elementi meno abbondanti sulla terra e il loro costo è proprio legato alla loro disponibilità: minore è la quantità esistente, maggiore è il prezzo.

Per la stessa ragione, è evidente che il costo dei catalizzatori diminuisce riducendo la dimensione delle particelle e la quantità di sostanza utilizzata.

Progettare catalizzatori basati su singoli atomi di metalli preziosi rappresenta la nuova frontiera della ricerca in questo campo.

Le équipe delle Università di California e di Milano-Bicocca, utilizzando tecniche di caratterizzazione microscopica e spettroscopica ad alta risoluzione in combinazione con simulazioni teoriche avanzate, sono riuscite a identificare il comportamento dinamico di singoli atomi di platino depositati su biossido di titanio e il loro ruolo nel promuovere reazioni di rilevanza ambientale come la ossidazione del monossido di carbonio.

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“Questo lavoro ha mostrato come i cambiamenti di coordinazione degli atomi di platino con la temperatura – ha spiegato Gianfranco Pacchioni – abbiano una forte influenza sulla reattività chimica e come possano essere utilizzati per controllare le prestazioni del catalizzatore”.

Il risultato? Un catalizzatore basato su singoli atomi di platino – e quindi su una piccola quantità di sostanza – è in grado di ottenere ottime prestazioni. Un riscontro importante, visto che in un grammo di platino ci sono circa ben 1021 atomi, un numero enorme.

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