Gettata nuova luce sulle zeoliti
I segreti di questi minerali vengono lentamente svelati grazie all'attento esame compiuto dal Laboratorio europeo delle radiazioni al sincrotrone (ESFR). Le zeoliti vengono spesso chiamate super-minerali poiché possono essere utilizzate per molti scopi. Le zeoliti sono minerali cristallini bianchi, composti principalmente da alluminio, silicio e ossigeno. Ciò che le rende così utili è la loro struttura molecolare. Si ricorre spesso a loro per usarle come una specie di setaccio per le molecole. Questo è possibile grazie ai pori delle zeoliti che sono in grado di separare diverse molecole e anche di innescare diverse reazioni. Queste reazioni sono fondamentali nel trattamento della benzina e nella produzione di sostanze chimiche. Le zeoliti possono essere anche utilizzate per provocare uno scambio ionico, che è utile per addolcire l'acqua o nel caso della rimozione di scorie nucleari, quando si filtrano i componenti radioattivi. Nonostante le tante applicazioni, gli scienziati non sono ancora sicuri di dove si trovino le aree attive in molti di questi materiali. Ecco perchè questa ricerca è così importante. Il consorzio è composto da una squadra dalla ETH Zurigo in Svizzera, dal Laboratorio europeo delle radiazioni al sincrotrone (ESRF) in Francia, dal Diamond Light source nel Regno Unito, dall'Università di Torino in Italia e dall'Università di Amburgo in Germania. I loro risultati sono pubblicati on-line nella rivista Nature Materials. Assieme hanno determinato in modo univoco e diretto la distribuzione dell'alluminio nelle zeoliti usando la tecnica a raggi x a onde stazionarie presso l'ESRF. I risultati degli esperimenti presso l'ESRF rappresentano delle buone notizie per il futuro delle zeoliti. "Riuscendo a rispondere alla domanda relativa alla localizzazione delle aree attive, abbiamo aperto la porta alla comprensione della relazione tra struttura e prestazioni. Questo porterà a modi per migliorare le zeoliti sintetiche, " ha spiegato Jeroen van Bokhoven della ETH Zurigo, il principale autore dell'articolo su Nature Materials. Poiché la struttura delle zeoliti è così piccola, la squadra è stata in grado di vederle solo grazie alla tecnologia fornita dalle sorgenti di radiazione al sincrotrone. Queste vengono spesso paragonate a "supermicroscopi" e si stanno dimostrando fondamentali in numerosi campi della ricerca. Ma questo è solo il punto di partenza; la prossima sfida è quella di studiare le zeoliti sintetiche con la stessa tecnica. Le zeoliti naturali contengono cristalli di dimensioni nell'ordine dei millimetri, mentre quelle sintetiche tendenzialmente posseggono particelle molto più piccole, spesso non più grandi di alcuni micrometri. "Abbiamo anche iniziato a esaminare una zeolite sintetizzata in modo industriale, ma lo studio non è ancora completo, " ha spiegato Joerg Zegehagen, responsabile della beamline ESRF dove vengono svolti gli esperimenti. "Attualmente stiamo sviluppando vari elementi della beamline in modo da poter disporre, nel prossimo futuro, della stessa esauriente quantità di informazioni di cui disponiamo sulla scolecite, anche per le zeoliti sintetiche, " ha concluso.