L'attività è rivolta allo studio e allo sviluppo di processi
chimici ecocompatibili che utilizzano catalizzatori etrogenei. In
questo ambito si possono distinguere alcune linee di ricerca
principali. Studio di catalizztori eterogenei e miglioramenti di
processo per l'ossidazione selettiva o l'ammonossidazione di
paraffine e olefine per ottenere prodotti quali anidride maleica,
anidride ftalica, acrilonitrile. Studio del processo e del
meccanismo di disattivazione dei catalizzatori di steam reforming
del gas naturale o del gas ottenuto dalla gassificazione di
biomasse per produrre gas di sintesi o idrogeno per uso energetico.
Studio del meccanismo e della preparazione di nuovi materiali per
l'abbattimento catalitico di prodotti organici volatili clorurati.e
non. Studio dl processi alternativi di sintesi di idrofluorocarburi
a partire da olefine e di fluorovinileteri da fluorocloroeteri e
studio del meccanismo catalitico.
Lo studio e la realizzazione di processi a ecosostenibili è un
obiettivo di notevole interesse scientifico e tecnologico. Una
sostenibilità maggiore può essere ottenuta utilizzando materie
prime rinnovabili, aumentando la selettività nel prodotto
desiderato oppure modificando il processo in modo da rendere meno
energicamente dispendiose le operazioni e meno inquinanti i reflui
o i reagenti utilizzati. In questo ambito lo sviluppo di nuovi
catalizzatori eterogenei può essere l'elemento determinante.
L'attività svolta quindi affronta sia le problematiche relative al
processo che ai sistemi catalitici utilizzati. In particolare lo
studio viene indirizzato alla preparazione di nuovi materiali, alla
loro caratterizzazione strutturale e superficiale, alla valutazione
delle proprietà catalitiche e del meccanismo di reazione e/o di
disattivazione. Le prestazioni catalitiche vengono valutatate
utilizzando in genere reattori a flussso di tipo integrale,
operanti nelle condizioni di interesse per la reaziome. sia in fase
liquida che in fase gassosa. In questo ambito possono essere
evidenziate alcune linee di ricerca relative a processi di
interesse industriale, Nei processi di ossidazione selettiva di
idrocarburi, quali sintesi di anidride maleica e anidride ftalica
vengono studiati nuovi metodi di preparazione dei materiali,
vanadio fosfati e altri, e valutata la reattività catalitica. La
ricerca si propone di migliorare i catalizzatori commercili
attualmente in uso attraverso l''analisi delle proprietà
superficiali richieste per controllare la reattività , delle
proprietà del catalizzatore e delle caratteristiche strutturali
oltre che delle soluzioni tecnologiche per aumentare il controllo
della reattività. L'ammonossidazione del propilene o del propano ad
acrilonitrile presenta problematiche simili. I materiali studiati
sono vanadio antimoniati ottenuti per coprecipitazione, a partire
dai quali si cerca di preparare anche materiali attivi nella
reazione con la paraffina. Lo steam reforming del gas naturale è un
processo ampiamente utilizzato, anche se con problemi di
disattivazione del catalizszarore, in questo ultimo periodo si sta
imponendo all'attenzione l'utilizzo come alimentazione dei gas
ottenuti dalla gassificazione di buiomasse poichè è una sorgente
rinnovabile e neutra dal punto di vista della produzione di CO2. Si
forma gas di sintesi dal quale si può produrre idrogeno o
combustibili lequidi. A partire da biomasse le condizioni
dell'unità di reforming sono un pò diverse poichè l'alimentazione
può essere assimilata ad un gas prereformato e devono essere
studiate condizioni più simili a quelle di un reforming
autotermico. La disattivazione dei catalizzatori è accentuata per
l'alto contenuto di zolfo e di metalli alcalini. Quindi viene
studiato il meccanismo di disattivazione di materiali contenenti
nichel cercando di effettuare modifiche a livello compositivo o di
processo per ridurne l'effetto. La distruzione di prodotti
organici, quali diossine, furani, da correnti gassose utilizzando
sistemi catalitici può riduure fortemente l'impatto ambientale da
sorgenti fisse o mobili. In particolare il contemporaneo
abbattimento di NOx e diossine nei reattori SCR è di notevole
interesse. L'attività è rivolta alla preparazione di sistemi a base
di ossidi di vanadio/titanio modificati e alla loro applicazione
nell'ossidazione di o-diclorobenzene, scelto come molecola modello
dei composti aromatici presenti negli effluenti. I materiali
vengono caratterizzati per identificare le proprietà superficiali e
strutturali e viene studiato in maniera approfondita il meccanismo
di reazione. L'attuale sintesi degli idrofluorocarburi prevede
l'utilizzo di idrocarburi clorurati e HF. Un processo ad impatto
ambientale molto elevato con la possibilità di formazione di
diossine e composti clorurati, Possibili alternative sono la
reazione di olefine con solidi fluorurati e la deidroclorurazione
di fluorocloroeteri. Si sono prepararii materiali tipo perovskite
fluorurati attivi nella reazione. Un'accurata caratterizzazione è
necessaria per identificare il meccanismo di reazione ed i siti
attivi.
