"Conoscere le concentrazioni locali di ioni precursori... in nanopori funzionalizzati in modo diverso può migliorare la nostra comprensione delle reazioni catalitiche cruciali", afferma il professor Young-Shin Jun, sottolineando l'importanza di una recente scoperta.
Negli Stati Uniti, un team della Washington University di St. Louis ha sviluppato un metodo per controllare con precisione i contaminanti all'interno dei nanopori. Questa svolta, ottenuta nel 2024, ha implicazioni significative per la desalinizzazione, lo stoccaggio dell'anidride carbonica e i processi catalitici.
I ricercatori, guidati da Young-Shin Jun e Srikanth Singamaneni, hanno utilizzato nanensori plasmonici per misurare le concentrazioni di protoni e contaminanti ionici. I loro risultati rivelano come i gruppi funzionali chimici influenzano la concentrazione di ioni e il pH all'interno dei nanopori.
Il team ha scoperto che i nanopori incontaminati aumentano la concentrazione di anioni sopprimendo al contempo la concentrazione di cationi, a differenza dei nanopori idrofili dove il pH dipende dall'acidità dei gruppi funzionali chimici. Anche le concentrazioni di metalli pesanti sono fortemente influenzate dalle interazioni chimiche.
"Questa scoperta ci aiuterà a determinare come realizzare materiali che possono essere utilizzati su una scala più ampia", spiega Jun. La capacità di controllare la chimica dei nanopori apre le porte alla progettazione di materiali migliori per varie applicazioni.
Singamaneni aggiunge: "L'integrazione di materiali porosi funzionalizzati con nanensori plasmonici è un approccio universale e potente per comprendere le insolite proprietà fisiche, chimiche e biologiche dei materiali nanoporosi". Questa nuova intuizione promette di rivoluzionare il trattamento delle acque e altri campi.