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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
ZEOLITI; MODIFICAZIONI STRUTTURALI; TRANSIZIONI DI FASE; SCAMBIO CATIONICO; TEMPERATURA; PRESSIONE; SIMULAZIONI; DINAMICA MOLECOLARE; DIFFRAZIONE X

STABILITA' DELLE ZEOLITI IN CONDIZIONI CHIMICO-FISICHE NON AMBIENTALI: DALLE MODIFICAZIONI STRUTTURALI ALLE MODELLIZZAZIONI ATOMISTICHE

Università degli Studi di Ferrara
Abstract
Questo progetto intende ampliare le nostre conoscenze su una classe di materiali, le zeoliti, la cui importanza economica ed industriale è in continua crescita. Le loro applicazioni spaziano ormai dalla depurazione delle acque reflue, alla detergenza, dalla catalisi eterogenea, al recupero ambientale, quali setacci molecolari o scambiatori ionici.
Nel progetto saranno affrontate problematiche riconducibili sia alla ricerca di base che alla conoscenza di proprietà di aiuto per applicazioni di questi materiali.
Per semplicità di esposizione il programma può essere schematizzato come segue:
1) Trasformazioni di fase e deformazioni strutturali indotte da disidratazione per riscaldamento.
E' noto che nelle zeoliti ad un aumento della temperatura corrisponde un processo di disidratazione delle stesse, che assume una straordinaria importanza per le conseguenze sulle loro proprietà. Questo processo verrà seguito attraverso due tecniche sperimentali complementari:
a) analisi in diffrazione X a cristallo singolo, utilizzando un diffrattometro con rivelatore CCD, per studiare le modificazioni strutturali per disidratazione del minerale a diverse temperature e in condizioni prossime all'equilibrio termodinamico
b) analisi in diffrazione X su polveri ‘in situ', utilizzando luce di sincrotrone, per seguire il processo di disidratazione nel suo divenire, ossia in condizioni lontane dall'equilibrio.
Questo doppio approccio sperimentale verr >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Alberto ALBERTI Università degli Studi di FERRARA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Come accennato nell'abstract del programma, le zeoliti, sia naturali che di sintesi, sono utilizzate in un numero quasi illimitato di applicazioni. Ciò è legato alla presenza di larghe cavità e canali nella loro struttura, all'interno delle quali trovano posto molecole di acqua, che possono essere perse per riscaldamento e riacquistate, più o meno reversibilmente se riportate a condizioni ambiente, e cationi, che si possono in genere scambiare con relativa facilità. Tuttavia, il comportamento di questi materiali, e quindi la loro efficacia nelle diverse applicazioni, varia spesso in modo rilevante al variare di numerosi parametri quali, oltre ovviamente alla diversa topologia, le condizioni di sintesi, il tipo di catione extraimpalcatura, le modalità di scambio, la composizione chimica della impalcatura, la distribuzione dei cationi nei siti tetraedrici, il grado e le modalità di disidratazione, il numero e la distribuzione dei siti acidi, e numerosi altri. Ciò spiega perché, nonostante il numero elevatissimo di pubblicazioni, rimangono tanti aspetti ancora non sufficientemente, o addirittura affatto, noti di questi affascinanti materiali.
Obiettivo del progetto è pertanto quello di ampliare le conoscenze di base su zeoliti naturali e sintetiche, utilizzando a tal fine tecniche strumentali e competenze teoriche diverse. In concreto, si cercherà di conoscere il comportamento di un certo numero di zeoliti o quando portate a condizioni non ambientali (alta temperatura o >>>

Risultati parziali attesi
Poichè il programma non è articolato in più fasi, ma consiste in una unica fase che si sviluppa nel corso dei due anni previsti dal progetto, non vi sono risulati parziali, ma solo risultati conclusivi, alla fine del biennio. I risultati attesi sono chiaramente indicati nelle schede relative agli obiettivi (2.1) ed al programma (2,4) e, in maggior dettaglio, nei punti corrispondenti delle schede presentate dalle singole unità.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La base scientifica da cui questo progetto trae origine può essere individuata, almeno in parte, nei risultati ottenuti dai programmi MURST COFIN '01 " Le zeoliti, materiali di interesse per l'industria e l'ambiente: sintesi, struttura,stabilità e applicazioni" al quale le Unità di Ricerca di questo progetto hanno partecipato. Molti dei temi qui presentati hanno la loro origine nelle conoscenze ottenute in quei progetti e nei nuovi problemi che discendono da quegli studi. Tuttavia, per meglio valutare la base scientifica del progetto è bene considerare che i coordinatori scientifici di tutte le Unità, e molti dei ricercatori coinvolti hanno svolto la gran parte della loro ricerca nel campo delle zeoliti, in cui essi operano da più di venti anni. E' quindi evidente la familiarità di lunga data dei ricercatori del progetto nei confronti delle zeoliti, il che rende possibile affrontare argomenti di estrema attualità in questo campo. Una solida base per programmare questa attività di ricerca è rappresentata dalla strumentazione disponibile nei Dipartimenti (in particolare il diffrattometro automatico a cristallo singolo con rivelatore CCD) e la possibilità per tutte le Unità di accedere alle sorgenti di radiazione neutronica (in particolare la sorgente di ILL a Grenoble)e di luce di sincrotrone (in particolare ESRF a Grenoble e ELETTRA a Trieste). Spesso i risultati sono la conseguenza di strette collaborazioni e integrazioni di competenze fra le unità del progetto, come >>>