Catalizzatori nanostrutturati per applicazioni ambientali = Nanostructured catalysts for environmental applications

Al giorno d’oggi il tema dell’inquinamento ambientale è un argomento che si fa sempre più pressante e il settore principalmente colpito è quello industriale, in particolare dell’industria chimica, il quale deve riuscire a soddisfare le richieste del mercato e allo stesso tempo ridurre il più possibile le emissioni di sostanze inquinanti. In questo studio sono stati analizzati degli inquinanti gassosi, più precisamente tre composti organici volatili (COV): etilene, propilene e toluene e il loro possibile abbattimento per ossidazione catalitica da parte di ossidi misti. La tecnica che ha avuto ampio sviluppo negli ultimi anni per l’eliminazione di questi inquinanti atmosferici è appunto la loro ossidazione catalitica a molecole più semplici e non tossiche come acqua ed anidride carbonica. Lo scopo di questo lavoro è quello di determinare se ossidi di manganese e rame, utilizzati come catalizzatori, siano in grado di ossidare completamente i COV così da ridurne le emissioni in un ipotetico impianto industriale. La scelta delle già accennate molecole di etilene, propilene e toluene come molecole sonda per lo studio dell’attività catalitica dei campioni, è legata al fatto che sono esse rappresentative di un ampio numero di molecole di COV che infatti comprendono per la maggior parte aromatici ed alcheni. Le prove catalitiche hanno l’obiettivo di valutare come la variazione di percentuale atomica di manganese e rame nel catalizzatore possa influire sull’ossidazione di COV per determinare quale di essi sia effettivamente il più efficace. Sono stati eseguiti principalmente test catalitici con campioni di ossidi misti ottenuti tramite sintesi SCS, ma sono anche stati svolti test di stabilità, test in presenza di vapore acqueo e test con campioni ottenuti con miscelazione meccanica. Gli ossidi esaminati sono stati sottoposti a tecniche di caratterizzazione complementari, per definirne le proprietà fisiche e chimiche. Le tecniche di caratterizzazione utilizzate sono: fisisorbimento di N2 a -196°C (BET), analisi di diffrazione ai raggi X (XRD), la spettroscopia fotoelettronica di raggi X (XPS) e la riduzione a temperatura programmata con idrogeno (H2-TPR).