Strutture complesse per l’intrappolamento dei gas
Le strutture metallo-organiche (MOF) sono una classe relativamente nuova di strutture cristalline porose costituite da cluster di ossidi metallici collegati da leganti organici (i cosiddetti "linker"). Le reti risultanti possono avere complesse geometrie tridimensionali. Creano numerosi micropori, esponendo quindi la massima superficie riportata di qualsiasi materiale. Le MOF sono ottime candidate per l’assorbimento e la separazione dei gas, nella catalisi (strutture di reazione ristrette), nonché come sensori. Un consorzio composto da 17 membri di 10 paesi europei ha avviato il progetto NANOMOF ("Nanoporous metal-organic frameworks for production"), finanziato dall’UE, per portare avanti l’applicazione industriale delle MOF. L’obiettivo era la purificare i gas e giungere a una fornitura sicura di gas tossici per gli usi nell’elettronica e, infine, alla catalisi. Le MOF sono state sviluppate e valutate per ogni area di applicazione e così sono stati selezionati i candidati migliori per la produzione ampliata e la dimostrazione di nuovi prodotti. Per la protezione della pelle e dell’apparato respiratorio, gli scienziati hanno prodotto tessuti non tessuti destinati alle MOF e caricati tridimensionalmente. L’associazione di tradizionali assorbenti a base di carbonio a materiali MOF è stata particolarmente efficace. Il team ha sperimentato anche vari metodi di produzione dei filtri per l’aria in tessuto caricati di MOF. La produzione preliminare di un paio di metri quadrati ha mostrato un rendimento promettente. Il team ha prodotto guanti protettivi in tessuto, filtri a canestro per la protezione della respirazione e canestri per la purificazione dei gas. Inoltre, un dimostratore di reattore provvisto di diversi catalizzatori MOF è riuscito a produrre monogliceride. Infine, i ricercatori hanno sviluppato una serie di tecnologie per produrre MOF da usare come materiale in forma di granuli sferici di varie dimensioni. NANOMOF si è occupato di tutte le parti della catena di sviluppo per produrre le MOF e i prodotti che le utilizzano. I risultati avranno un importante impatto economico ed ecologico sulla protezione dall’inquinamento e dalla tossicità, la sicurezza industriale della fornitura di gas tossici e la catalisi.
Parole chiave
Dimostratore, MOF, ossido di metallo, organico, micropori, assorbimento del gas, separazione, catalisi, tessili, filtro, monogliceride
