Un gruppo di scienziati dell’Università di Manchester ha appena messo a punto un paio di nuovi materiali, stabili e porosi, in grado di catturare e separare il benzene. La scoperta è importante perché il benzene, che fa parte della famiglia dei cosiddetti composti organici volatili, o VOC, è molto comune nell’aria (è un componente dei derivati del petrolio e quindi lo si ritrova in gas di scarico dei veicoli a motore, fumi degli impianti industriali e degli eventi di combustione) ed è altamente tossico, tanto da essere stato classificato dall’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (Iarc) nel gruppo 1, quello delle sostanze considerate “sicuramente cancerogene per l’essere umano”. L’articolo scientifico che descrive i dettagli della scoperta è stato pubblicato sulla rivista Chem.

I materiali appena sintetizzati appartengono alla famiglia dei cosiddetti reticoli metallorganici, o metal organic frameworks (Mofs), composti cristallini formati da “ammassi” di metalli e spazi vuoti, all’interno dei quali si possono immagazzinare gas come idrogeno, metano, anidride carbonica e, per l’appunto, benzene. I nuovi arrivati si chiamano UiO-66 e MFM-300 e sono stati progettati in modo da attirare e “intrappolare” il benzene negli spazi vuoti della struttura.

“La parte più interessante del nostro lavoro”, ha spiegato Martin Schröder, professore alla facoltà di scienze e ingegneria dell’ateneo inglese e co-autore del lavoro, “sta nel fatto che questi nuovi materiali non ci consentono soltanto di catturare e rimuovere il benzene dall’aria, ma anche di separarlo dal cicloesano, un prodotto industriale molto comune molto spesso derivato dal benzene. A causa del fatto che benzene e cicloesano hanno temperature di ebollizione molto simili – differiscono per appena 0,6 °C – finora era molto difficile e costoso separarli per distillazione o con altri metodi”.

I sistemi tradizionali di ricattura del benzene, basati per esempio sui filtri a carbone attivo o sulla zeolite, presentano inoltre delle impurità strutturali che ne diminuiscono di molto l’efficienza: e anche questo problema sembra essere molto mitigato con l’impiego dei nuovi materiali.

“La natura cristallina dei reticoli metallorganici”, ha commentato Sihay Yang, un altro degli autori del lavoro, “consente di osservare precisamente i fenomeni chimici che vi avvengono, con risoluzione spaziale dell’ordine delle dimensioni dei singoli atomi, usando tecniche di spettroscopia e di diffrazione. È proprio grazie a questa comprensione dettagliata delle relazioni tra la struttura del reticolo e le sue proprietà che è possibile progettare nuovi materiali assorbenti con prestazioni migliori in termini di cattura del benzene”.