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SCOPERTE/ Dalla marmitta catalitica alle nanoparticelle: il futuro della chimica passa da qui

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Processi catalitici sono anche quelli alla base della produzione di molte materie plastiche, basta citare il polipropilene (il Moplen, per chi si ricorda ancora del mitico Carosello in televisione) o l’idrogenazione degli oli per la produzione di quelle che si chiamano margarine e che vengono indicate negli ingredienti dei prodotti alimentari come grassi idrogenati.

È da tempo noto che l’efficienza di un catalizzatore dipende fortemente dalla forma e dalle dimensioni delle particelle metalliche perché il fenomeno è essenzialmente superficiale. Gli studi per capire come forma le caratteristiche delle particelle, a parità di metallo determinano l’attività catalitica impegnano da decenni gli studiosi.

Nell’ultimo numero di Science è stato pubblicato da quattro ricercatori dell’università dello Utah un lavoro che ci porta ad una più profonda comprensione della correlazione tra dimensioni, struttura elettronica e efficienza catalitica in generale. Il metallo oggetto dello studio è il palladio, un metallo nobile, di costo molto elevato, che insieme al platino è uno dei più usati in moltissimi catalizzatori, per esempio nelle marmitte di cui si diceva prima.

Particelle di palladio sono state selezionate in base alla dimensione, o meglio in base al numero di atomi, e depositate sulla superficie di cristalli di biossido di titanio, un materiale molto usato come supporto per i catalizzatori metallici. Si è potuto così avere una serie di catalizzatori diversi, ognuno formato da particelle tutte della stessa dimensione. Le particelle erano formate da uno fino a venticinque atomi, quindi avevano un diametro da 0,36 a poco più di 0,8-1,5 nanometri, si tratta di dimensioni che le fanno classificare tra quelle che oggigiorno è usuale chiamare nanoparticelle.

 

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