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La foschia si forma quando un cocktail di vari inquinanti gassosi viene ossidato e forma particolato che diffonde la luce solare. Questo processo è principalmente mediato dai radicali idrossilici (OH) e ora i ricercatori hanno scoperto una nuova via per la loro formazione. Questo meccanismo di costruzione radicale recentemente scoperto potrebbe anche offrire nuove prospettive per la purificazione dell'aria e l'industria energetica, come lo studio pubblicato su Angewandte Chemie Spettacoli.
La foschia è costituita da particelle fini contenenti fuliggine. Si forma quando gli inquinanti gassosi, che provengono da emissioni industriali, scarichi di veicoli e altre fonti, vengono convertiti in materia condensabile. "Questa condensazione è notevolmente accelerata sotto l'azione dei radicali OH", afferma Joseph S. Francisco dell'Università della Pennsylvania a Philadelphia, USA, coautore dello studio.
Le fonti comunemente note di radicali OH, come l'ossido di azoto e l'ozono, spiegano solo in parte i vasti eventi di foschia che continuano a verificarsi nelle regioni colpite dalla foschia come le megalopoli dell'Asia orientale e meridionale.
In una cooperazione, i team di Hong He presso l'Accademia cinese delle scienze, Xiao Cheng Zeng presso l'Università del Nebraska-Lincoln, USA, e Francisco hanno ora esaminato più da vicino l'attività chimica delle particelle di fuliggine. La fuliggine proviene dai gas di scarico dei motori diesel o viene diffusa da pratiche di taglio e combustione o incendi boschivi. Tuttavia, fino ad oggi, le particelle di fuliggine costituite da carbonio incombusto sono state considerate più un pozzo di radicali idrossilici, piuttosto che una fonte.
Nonostante ciò, Francisco e i nuovi esperimenti del team hanno dimostrato che le particelle di fuliggine possono produrre radicali OH se aria e vapore acqueo vengono soffiati sulle particelle mentre vengono irradiati con la luce.
Ci si aspettava, tuttavia, che le specie di idrossile formate in questo processo non avrebbero lasciato la superficie della fuliggine e avrebbero reagito rapidamente di nuovo. Tuttavia, i calcoli energetici hanno mostrato che l'idrossile mostrava "caratteristiche simili al vagabondaggio", come affermato dagli autori:migravano sulla superficie, lasciandola alla fine.
I risultati del loro studio hanno portato il team alla conclusione che le particelle di fuliggine svolgono un ruolo attivo nella formazione dello smog. Ma i ricercatori non si fermano qui:poiché sembra che la radiazione luminosa sia sufficiente per decomporre le molecole d'acqua in radicali, questo materiale potrebbe essere potenzialmente utilizzato per sviluppare carbocatalizzatori privi di metalli. Tali catalizzatori a base di fuliggine potrebbero aiutare a purificare l'aria da inquinanti come ossido di azoto e composti organici volatili (VOC), oppure potrebbero essere utilizzati per generare energia chimica dall'energia luminosa. Questo potrebbe aprire la strada a una forma ecologica di fotosintesi artificiale. + Esplora ulteriormente
