Clima: un atomo di platino per ridurre emissioni monossido carbonio  

Pubblicato il: 23/04/2019 11:57

Per ridurre le emissioni di monossido di carbonio basta un atomo di platino. Questa la scoperta di un gruppo di ricercatori dell’Università di California a Santa Barbara e Irvine (Stati Uniti), guidati dal professor Phillip Christopher, 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. Una ricerca riportata nello studio “Structural evolution of atomically dispersed Pt catalysts dictates reactivity” pubblicato sulla rivista Nature Materials.

Il platino (come il palladio o il rodio) è uno dei metalli nobili lei 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, per fare un esempio, l’aria delle nostre città sarebbe irrespirabile. Solo che questi metalli 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 lo stesso motivo, 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, usando 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.

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