Un materiale green per assorbire gli inquinanti ambientali

Sviluppato un nuovo materiale ecosostenibile che potrebbe essere usato per assorbire inquinanti dispersi nell’ambiente. Il risultato, org/10.1021/acs.cgd.3c01494">pubblicato sulla rivista Crystal Growth and Design, è stato ottenuto dal gruppo di ricerca guidato da Mauro Gemmi al Center for Materials Interfaces dell’Istituto italiano di tecnologia a Pontedera (Pisa).

Il nuovo materiale 'green' appartiene alla famiglia dei composti metallorganici (Metal-Organic Framework, Mof), materiali cristallini porosi con una struttura simile a un’impalcatura di travi il cui spazio interno può essere sfruttato per immagazzinare gas come idrogeno e metano o per assorbire impurità.

I Mof sono costituiti da molecole organiche che collegano nodi metallici. Il team di Gemmi ne ha ottenuto uno nuovo unendo atomi di rame con ponti di acido protocatecuico, un composto che si trova in diverse piante commestibili come le cipolle, il riso e l’uva spina. Il nuovo Mof è stato sintetizzato ricorrendo alla meccanochimica, una procedura che unisce reagenti in un miscelatore senza aggiungere alcun solvente aggressivo. L’effetto è quello di generare cristalli molto piccoli (inferiori al millesimo di millimetro) che normalmente non possono essere studiati per determinarne la struttura cristallina.

“La nostra expertise in cristallografia elettronica è stata fondamentale per potere studiare i nuovi materiali”, commenta Gemmi. “Attraverso la diffrazione elettronica in 3D, nella quale si usa un microscopio elettronico a trasmissione, abbiamo potuto studiare il modo in cui un minuscolo fascio di elettroni viene diffuso da questi nanoscopici, invisibili cristalli, determinando così come gli atomi sono disposti nelle diverse strutture tridimensionali”.

Lo studio è stato condotto nell'ambito del progetto europeo NanED, che mira a sviluppare applicazioni della tecnica di diffrazione elettronica 3D in diversi campi (dalla chimica dello stato solido alla chimica organica, dalla cristallografia delle proteine alla nanoelettronica) formando nuovi ricercatori. Questa tecnica è particolarmente utile perché, ad oggi, è l'unica in grado di fornire dati sulla struttura cristallina (cioè la disposizione atomica) dei nanocristalli.