I nuovi catalizzatori. Minuscoli mattonicini simili al “Lego”. Stop al monossido di carbonio

Il monossido di carbonio è una sostanza altamente tossica che proviene dai fumi di scarico delle auto: uno dei “gas killer” di cui è ricca l’aria inquinata nelle grandi città, pericoloso perché impedisce l’ossigenazione dei tessuti. Ma un team italiano del Cnr potrebbe aver trovato il modo di trasformare questo pericoloso gas nella meno dannosa anidride carbonica. Uno studio che apre delle possibilità di ricerca importanti per la catalisi ambientale e per le applicazioni catalitiche industriali e che in particolare potrebbe avere un impatto sul miglioramento della qualità della vita umana, tramite un abbattimento catalitico più efficiente di inquinanti presenti nell’aria e nell’acqua: è proprio per questa sua particolare importanza si è guadagnato la pubblicazione su Science.
 
Per giungere a questo risultato, gli scienziati hanno utilizzato piccolissimi mattoncini costituiti da nanocristalli uniformi, simili alle costruzioni del ‘Lego’, che hanno permesso di realizzare dei catalizzatori con accuratezza e conoscenza mai ottenute prima. “La scoperta permette di capire in maniera chiara e semplice quali atomi di un complesso catalizzatore eterogeneo sono coinvolti nel processo”, ha spiegato Paolo Fornasiero, responsabile dell’Unità locale dell’Istituto di chimica dei composti organo-metallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Iccom-Cnr) e docente all’Università degli Studi di Trieste. “Abbiamo infatti realizzato delle unità catalitiche piccolissime (mattoncini del “Lego” di un miliardesimo di metro) tutte identiche tra loro e le abbiamo depositate su diversi supporti (basi per le costruzioni del “Lego”). Abbiamo studiato l’ossidazione del monossido di carbonio al variare delle dimensioni delle unità catalitiche e della natura del supporto, tutto con una precisione mai ottenuta prima. Questo ci ha permesso e renderà possibile produrre catalizzatori che contengano quasi esclusivamente atomi utili, riducendo il costo finale e realizzando processi industriali sempre più efficienti. In particolare, abbiamo dimostrato che anche un metallo comune come il nichel può funzionare bene come il prezioso e raro platino se opportunamente ingegnerizzato. Poiché la gran parte dell’industria, dalla petrolchimica alla sintesi di polimeri, dalla produzione di fertilizzanti alla farmaceutica, usa catalizzatori per le trasformazioni chimiche, attendiamo ricadute pratiche rilevanti, auspicabilmente in tempi rapidi”.

Il lavoro di ricerca si basa su una collaborazione tra i gruppi di Iccom-Cnr e Università di Trieste, University of Pennsylvania UPenn (Christopher B. Murray e Raymond Gorte) e Brookhaven National Laboratory (Eric A. Stach).