Home Curiosità Nuova scoperta al Cnr: il “nitruro cristallino di antimonio” esiste

Nuova scoperta al Cnr: il “nitruro cristallino di antimonio” esiste

ricerca cnr
Immagine da Depositphotos

Il nitruro cristallino di antimonio è un composto la cui esistenza è stata a lungo ipotizzata, ma mai sperimentalmente osservata. Ora si aprono nuovi scenari tecnologici ed energetici

Adesso sappiamo che esiste: è il nitruro cristallino di antimonio, un composto la cui esistenza è stata a lungo ipotizzata, ma mai sperimentalmente osservata. Per i più esperti si tratta del quarto elemento del gruppo 15, la cui formula è Sb3N5.

A giungere a questo successo è stato un gruppo di ricerca internazionale coordinato dall’Istituto di chimica dei composti organo-metallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iccom) di Sesto Fiorentino (Firenze) e dal Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non-Lineari (Lens).

Il gruppo  è riuscito a sintetizzare per la prima volta un composto la cui esistenza è stata a lungo ipotizzata, ma mai sperimentalmente osservata. Il nuovo composto è stato scoperto attivando una reazione chimica diretta tra antimonio e azoto in condizioni di alta pressione e alta temperatura.

Quali ricadute positive ci possiamo aspettare ora?

I risultati ottenuti – spiega Matteo Ceppatelli (Cnr-Iccom e Lens), tra gli autori dello studio – aprono nuove prospettive per quanto riguarda la sintesi ad alta pressione di un’intera classe di materiali innovativi di interesse energetico e tecnologico, potenzialmente recuperabili a condizioni ambiente in forma stabile o metastabile, come materiali a cambiamento di fase, strutture a strati e materiali a elevato contenuto di azoto e ad alta densità di energia“.

I nitruri cristallini binari – precisano al Cnr – sono strutture solide ordinate composte da due elementi, uno dei quali è l’azoto. Sebbene siano noti da tempo nitruri cristallini di molti elementi della tavola periodica, i nitruri cristallini degli elementi del gruppo 15 – fosforo, arsenico, antimonio e bismuto – rappresentano una classe di composti sfuggenti: a eccezione di alcune forme di nitruro di fosforo, ottenute mediante metodi chimici tradizionali e caratterizzate in modo convincente, la loro mancata osservazione è rimasta a lungo una questione aperta in chimica inorganica.

Utilizzando celle a incudine di diamante per generare condizioni di alta pressione (32 GPa, pari a circa 320.000 volte la pressione atmosferica) e radiazione laser nell’infrarosso per riscaldare il campione fino all’elevata temperatura necessaria (1.600-2.200 K), il gruppo di ricerca è riuscito ad attivare una reazione chimica diretta tra antimonio elementare e azoto molecolare.

Cosa che ha permesso di sintetizzare per la prima volta un nitruro cristallino di antimonio (Sb3N5), la cui struttura è stata determinata mediante diffrazione di raggi X da singolo cristallo presso il sincrotrone di Esrf (Grenoble, Francia), dove è possibile eseguire questo tipo di misure in condizioni estreme di pressione.

Crediti immagine: Depositphotos

Condividi: