Catalizzatori
Generalità sui Catalizzatori
Un catalizzatore è una specie chimica che interviene durante lo svolgimento di una reazione chimica: modificando il complesso attivato della reazione, esso permette un abbassamento dell'energia di attivazione, con conseguente aumento della velocità, rimanendo comunque inalterato al termine della stessa (a differenza dei reagenti, che si consumano al procedere della reazione).
Grazie alle loro piccolissime dimensioni, i nanomateriali mostrano comportamenti particolari e proprietà molto diverse da quelle dello stesso materiale in scala macroscopica, il che ne spiega l’importanza: ciò rende possibili applicazioni uniche.
Ad esempio, materiali opachi diventano trasparenti (rame); materiali inerti acquistano proprietà catalitiche (platino); sostanze stabili diventano combustibili (alluminio); alcuni solidi diventano liquidi a
temperatura ambiente (oro); materiali isolanti diventano conduttori (silicio); materiali particolari, per esempio l'oro, chimicamente inerte su scale normali, possono essere utilizzati come potenti catalizzatori su scale nanometriche. Gran parte del fascino della nanotecnologia deriva da questi fenomeni unici, quantistici e di superficie, che la materia esibisce su scala nanometrica.
Dato che le nanoparticelle hanno superfici molte estese rispetto al volume, esse presentano un rapporto molto elevato tra il numero di atomi sulla superficie e il numero di atomi all’interno; inoltre, gli atomi in superficie hanno i siti di legame non saturati e sono quindi molto reattivi. I nanomateriali, pertanto, sono ottimi catalizzatori e possono rendere più efficienti gli impianti chimici, migliorare l’efficienza di combustione dei veicoli a motore e promuovere la trazione elettrica degli autoveicoli. Le celle solari a nanotubi di carbonio, per esempio, sono capaci di convertire la luce in elettricità funzionando come una cella fotovoltaica quasi ideale.