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Microscopic investigations of CO2 capture and scattering on liquid gas interface

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Materiali nanoporosi per la cattura selettiva di anidride carbonica

Un consorzio finanziato dall’UE ha studiato la cattura di anidride carbonica (CO2) e il relativo stoccaggio mediante materiali nanoporosi. Lo stato dell’arte dei metodi teorici quantistici è stato migliorato per soddisfare le esigenze degli studi al microscopio.

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Il progetto CAPZEO (Microscopic investigations of CO2 capture and scattering on liquid gas interface), finanziato dall’UE, è stato lanciato per rafforzare le partnership tra ricercatori europei e non europei. Tre partner europei e due provenienti da Marocco e Tunisia hanno unito i propri sforzi per modellizzare l’assorbimento di CO2 e delle entità costitutive attraverso le strutture imidazolato-zeolitiche (zeolitic imidazolate framework, ZIF). Proprio come gli zeoliti, le strutture ZIF (una classe di strutture metallorganiche) sono caratterizzate da pori in grado di garantire una cattura altamente selettiva e stoccaggio di CO2. Il team del progetto CAPZEO si è concentrato sui calcoli della struttura elettronica necessari per modellizzare l’assorbimento di CO2 a livello atomico. L’obiettivo finale è quello di dedurre e ottimizzare i parametri di base delle interazioni tra coppie molecolari di CO2 e tra molecole di CO2 e ZIF. La determinazione dei parametri microscopici relativi alla cattura di CO2 rappresenta un primo passo essenziale nello studio della dipendenza del processo di assorbimento su aspetti quali pressione e temperatura. Questi parametri sono stati successivamente incorporati nella descrizione macroscopica. Un’altra parte della ricerca del team si è occupata dello studio teorico della dispersione di CO2 su un’interfaccia liquido-gas a livello microscopico. Un monostrato di subunità ZIF assorbite su una superficie d’oro sono servite per modellare la parte di interfaccia del liquido. Inoltre, è stata approfondita la dispersione stereodinamica di CO2 sulla superficie del modello. Il progetto ha stabilito una partnership di successo, come si evince dalle 45 pubblicazioni su importanti riviste specializzate. Inoltre, sono stati organizzati una scuola estiva e un simposio internazionale riguardante i metodi teorici per lo studio dei sistemi che coinvolgono le specie molecolari.

Parole chiave

Nanomateriali, cattura dell’anidride carbonica, CAPZEO, strutture imidazolato-zeolitiche, struttura elettronica

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