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Materiali per lo stoccaggio di gas e produzione di energia: raggi-x, diffrazione di neutroni e proprietà chimico-fisiche

Angiolina Comotti

L'attività di ricerca si incentra sulla generazione di strutture contenenti spazi confinati mono-, bi- e tri-dimensionali caratterizzati da geometrie uniformi e ingegnerizzate per creare nuovi spazi per la cattura di entità chimiche.

Lo studio si focalizza sulla preparazione di nuovi materiali con architetture porose sulla nanoscala per lo stoccaggio di gas importanti quali metano e idrogeno che sono considerati carburanti puliti, per la separazione della anidride carbonica da azoto per ridurre l'impatto delle emissioni industriali e per la cattura di vapori inquinanti, specialmente benzene.

La costruzione di strutture stabili e robuste di natura organica o ibrida con motivi periodici tridimensionali puo' aumentare la separazione, l'immagazzinamento e il sequestro di molecole gassose. Queste strutture posso generare siti di interazione distribuiti in schiere ordinate che controllano ed interagiscono con le specifiche specie gassose. I vantaggi dei nuovi materiali saranno confrontati con le proprietà dei materiali convenzionali per lo sviluppo di brevetti.

 

Comotti

L'attività di ricerca è principalmente dedicata alla caratterizzazione chimico-fisica delle strutture porose e dei gas/vapori confinati negli spazi nanometrici mediante tecniche di diffrazione di raggi-X e di neutroni.

Esperimenti avanzati usando le sorgenti di luce di sincrotrone e neutroni verranno svolti presso centri europei di grandi strumentazioni, specialmente a ESRF (Grenoble) e Rutherford Laboratory (Chilton).

Gli esperimenti di diffrazione permettono le osservazioni in situ delle cinetiche di adsorbimento di gas mentre gli esperimenti di diffrazione di neutroni possono localizzare i gas immagazzinati. La dinamica dei gas e vapori allo stato confinato e l'identificazione delle interazioni deboli fra i gas e le matrici verranno studiate mediante esperimenti di scattering di neutroni inelastico.