Potrebbe bastare un costosissimo atomo di platino per ridurre le emissioni di monossido di carbonio.
È quanto sostengono i ricercatori dell’Università di California a Santa Barbara e Irvine (Stati Uniti), guidati dal professor Phillip Christopher, in collaborazione con i 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 ne approfondisce gli estremi.
Il segreto starebbe, proprio, nella capacità del platino come catalizzatore, metallo nobile che si comporta alla stessa stregua del palladio o del rodio: le particelle disperse su un supporto inerte fanno scattare la funzione di catalizzatore.
Peccato, però, che il costo del platino sia, come è risaputo, altissimo proprio per la difficoltà di reperirlo. Se, però, se ne usasse poco… è questo che ha spinto i ricercatori ad analizzare il comportamento di questo elemento. Anche in soluzioni ridotte.
Progettare catalizzatori basati su singoli atomi di metalli preziosi rappresenta la nuova frontiera della ricerca in questo campo.
Le equipe 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 l’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. Un riscontro importante, visto che in un grammo di platino ci sono circa 10^21 atomi (10 elevato alla 21), un numero enorme.
I catalizzatori sono importanti 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.
