Le nanotecnologie offrono oggi campi di applicazione estremamente diversificati grazie alla comprensione e al controllo delle proprietà della materia su scala ridotta. Infatti, le proprietà dei materiali su scala nanometrica (nanomateriali) sono generalmente molto diverse da quelle che conosciamo su scala più ampia.
Queste proprietà eccezionali si spiegano con la dimensione nanometrica di questi materiali, ma anche con la loro superficie specifica molto elevata, che consente di beneficiare di un’importante superficie di scambio e di interazione con l’ambiente. I fenomeni che coinvolgono le superfici, come l’adsorbimento, l’assorbimento, lo scambio di calore, … risultano allora totalmente esaltati e permettono di ottenere prestazioni ineguagliabili.
Per garantire il raggiungimento di queste prestazioni, la misurazione e il controllo di questa superficie specifica costituiscono quindi parametri strategici per considerare lo sviluppo industriale dei nanomateriali.
Per definizione, la superficie specifica di un materiale indica la sua superficie reale in contrapposizione alla sua superficie apparente. Rappresenta la superficie totale per unità di massa ed è espressa in m²/g. I diversi metodi che consentono di misurare la superficie specifica possono essere classificati in tre categorie:
- i metodi di adsorbimento dei gas (misura del numero di molecole di gas adsorbite in uno o più strati sul solido),
- i metodi di adsorbimento in fase liquida (acidi grassi, coloranti, …)
- e i metodi fisici (raggi X, radioattività, calore di adsorbimento, …).
Tra questi metodi, la determinazione per adsorbimento di gas descritta da Brunauer, Emmett e Teller, nota come «metodo B.E.T.», è di gran lunga la più importante e la più diffusa. Precisa e ben riproducibile, consiste nel determinare la quantità di gas necessaria per formare uno strato monomolecolare attorno al campione solido. Poiché la sezione delle molecole è una caratteristica propria di ciascun gas, è allora possibile determinare la superficie totale del solido.
Grazie a questo metodo, si apprezza quindi che i materiali possono presentare superfici specifiche impressionanti dell’ordine di alcune decine di m²/g per i materiali tradizionali fino a diverse centinaia di m²/g per i nanomateriali. Si può allora facilmente immaginare l’impatto associato all’incorporazione di un grammo di nanoparticelle sulle proprietà di un materiale!
Forte di un’esperienza riconosciuta nell’implementazione del metodo BET e beneficiando di un’expertise unica, FILAB vi accompagna nell’ambito delle vostre esigenze di caratterizzazione dei nanomateriali e in particolare nella misurazione delle superfici specifiche dei vostri materiali e nanomateriali.
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