Catalizzatori tridimensionali con struttura a cluster
I catalizzatori svolgono un ruolo cruciale in molte applicazioni industriali. Questi intermediari chimici riuniscono le molecole allo scopo di garantire reazioni più veloci e/o rendimenti più elevati dei prodotti senza esaurirsi durante il processo. In questo modo, sono in grado di svolgere ripetutamente il proprio lavoro. Talvolta, la mancanza di selettività conduce alla produzione di un numero di prodotti finali superiore rispetto a quello desiderato. Queste sostanze devono quindi essere sottoposte a un processo di filtrazione o di purificazione che determinano un rendimento complessivo e un'efficienza di reazione ridotti. Per garantire la valutazione delle prestazioni, I nuovi modelli di catalizzatori richiedono la conduzione di test in condizioni di reazione pratiche. Il progetto CLUSTERCAT ("Nanoengineering of model catalysts based on supported, size-selected nanoclusters"), finanziato dall'UE, è stato concepito allo scopo di raggiungere tale obiettivo. Attraverso l'utilizzo di tecniche sperimentali e analitiche avanzate, gli scienziati hanno prodotto nuovi catalizzatori a base di nanocluster tridimensionali determinandone struttura e funzione. Le dimensioni dei cluster sono state sottoposte a controlli di precisione mediante l'utilizzo di una sorgente di fascio di cluster ottenuta dallo spruzzamento da magnetron a radiofrequenza. Sono stati quindi frantumati nanocluster planari immobilizzati per ottenere polveri a base di cluster le cui strutture e funzioni sono state studiate e abbinate a tecniche avanzate. Per la prima volta, sono state analizzate le prestazioni chimiche dei nanocluster sostenuti dalle polveri con le dimensioni selezionate attraverso l'utilizzo di reattori chimici a elevata pressione. Gli sperimentatori impegnati sul fronte del progetto CLUSTERCAT hanno realizzato un nuovo modello di polveri di catalizzatori con struttura a cluster efficacemente controllato che, in condizioni di reazione reali, presenta una reattività e una selettività dipendenti dalle dimensioni. I catalizzatori nanostrutturati potrebbero condurre a processi chimici più efficienti dal punto di vista energetico ed economico per il settore energetico e farmaceutico, oltre che per l'ambiente.
Parole chiave
Polveri di catalizzatori, selettività, specificità, rendimento, efficienza, nanocluster, spruzzamento da magnetron, reattore chimico a elevata pressione
