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Ricerca di base per l'anno 2012

Chimica

Anno di riferimento:

Sintesi di nuova molecole e loro caratterizzazione da utilizzare sotto forma di film sottili come strato attivo per sensori di gas, o da utilizzare come cocatalizzatori in fotocatalisi o da utilizzare come monomeri per la sintesi di MIP.

responsabile: Prof. Giuseppe Vasapollo

Il progetto ha per oggetto la continuazione delle ricerche in corso ossia la sintesi di nuove molecole organiche, complessi di metalli di transizione e macrocicli da utilizzare in diversi campi di interesse.Pertanto, relativamente al 2012,il progetto sarà sviluppato secondo le linee:

a) sintesi di nuove molecole (organiche, organometalliche, macrocicliche del tipo porfirine e ftalocianine e fullereni e loro diadi) da utilizzare o come strati attivi in sensori di gas o come sensibilizzatori per impregnare fotocatalizzatori a base di TiO2 da impiegare nella fotodegradazione di inquinanti organici o come monomeri per la preparazione di MIPs ( molecular imprinting polymers) da utilizzare come biosensori;
b) caratterizzazione delle suddette molecole mediante tecniche spettroscopiche del tipo FT-IR, NMR, UV-Vis, HPLC-MS.
c) indagine relativa alle possibili attività di detti composti, che sottoforma di film sottili possono essre utilizzati come sensori di gas o di analiti di vario tipo utilizzando tecniche spettroscopiche del tipo I.R., NMR, UV, ecc;
d)indagine relativa alla possibile fotoattività di ibridi (macrocicli-TiO2) nella foto degradazione di inquinanti organici in acqua;
e) indagine relativa alla possibile utilizzazione dei MIPs come recettori artificiali.

Pubblicazioni
Persone coinvolte
 
 

Design di Materiali e Processi Innovativi, Eco-Sostenibili ed a Basso Impatto Ambientale

responsabile: Prof. Giuseppe Agostino Mele

La ricerca sarà rivolta alla preparazione di nuovi materiali funzionali da utilizzare in processi innovativi eco-sostenibili ed a basso impatto ambientale.
Le attività riguarderanno la sintesi di nuovi composti organici eterociclici e organometallici i quali saranno ottenuti -preferibilmente- a partire da materie prime aventi origine naturale ottenute da fonti rinnovabili e a basso costo.
In particolare, sarà effettuata la sintesi e la caratterizzazione spettroscopica di nuovi prodotti organici e/o organometallici tipo porfirine, metallo porfirine, derivati fullerenici, ed altri. Tali prodotti saranno successivamente utilizzati per la preparazione di nuovi materiali compositi di natura ibrida organica-inorganica.

I nuovi materiali oggetto della ricerca saranno applicati nei seguenti ambiti:
- processi catalitici e fotocatalitici innovativi per un miglior utilizzo dell’energia e/o per la rimozione di specie inquinanti,
- produzione di nuovi polimeri e bio-compositi;
- studio delle interazioni dei nuovi materiali con matrici biologiche.

Le tematiche proposte in questa ricerca sono in linea con gli obiettivi del programma Horizon 2020.

http://www.ricercainternazionale.miur.it/notizie/2011/horizon-2020.aspx

http://ec.europa.eu/research/horizon2020/index_en.cfm?pg=home

Pubblicazioni
Persone coinvolte
 
 

Sintesi e caratterizzazione di polimeri con la tecnica dell’imprinting molecolare per il riconoscimento molecolare. Applicazioni nel drug delivery, nell’estrazione in fase solida e nella sensoristica

responsabile: Dott.ssa Roberta Del Sole

I polimeri ad imprinting molecolare (MIPs) sono una promettente tecnica per lo sviluppo di sistemi di riconoscimento molecolare con applicazioni importanti in vari campi quali le separazioni di miscele, la sensoristica, la catalisi e il drug delivery. La tecnica si basa sulla preparazione del polimero attraverso un’iniziale interazione tra il monomero funzionale e lo stampo, ossia la molecola che dovrà essere riconosciuta in modo selettivo. La successiva copolimerizzazione del monomero funzionale con un monomero di reticolazione permette di bloccare lo stampo nel polimero. Infine la rimozione dello stampo permetterà al polimero di conservare dei siti vuoti specifici e selettivi per il riconoscimento della molecola usata come stampo.
L’attività di ricerca sarà rivolta alla sintesi e alla caratterizzazione di polimeri dell’acido metacrilico(PMAA) con la tecnica dell’imprinting molecolare. In particolare saranno presi in esame come molecole stampo pterine e vitamine importanti in campo biologico.
Inoltre sarà valutata la possibilità di impiegare i polimeri sintetizzati come carriers per il rilascio controllato di farmaci,come fasi stazionarie selettive per l’estrazione in fase solida di specifiche molecole da varie matrici vegetali e animali ed infine come strato attivo di sensori.

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Sviluppo di celle fotovoltaiche di terza generazione (Dye-Sensitized Solar Cell)

responsabile: Dott. Giuseppe Ciccarella

La produzione del fotoelettrodo nanostrutturato e mesoporoso delle DSSC presenta delle problematiche legate principalmente alla disponibilità delle materie prime. Il materiale che ha dato i migliori risultati è il TiO2 nanocristallino di dimensioni comprese tra i 10 e i 20 nm in pura fase anatasio. Data la natura alquanto singolare di questo materiale occorrerà sviluppare metodologie innovative di sintesi chimica prevedendo progettazione, fabbricazione ed ottimizzazione di materiali per fabbricare film di ossidi metallici compatibili con substrati di vetro. Tali obiettivi sono perseguibili applicando un nuovo approccio di sintesi che consente di sintetizzare nanocristalli di ossidi attraverso una semplice reazione tra il corrispondente alcossido del metallo ed un alcol con elevato punto di ebollizione. Tale strategia sintetica consente l’ottenimento di nanoossidi di elevato grado di purezza chimica a differenza dei metodi tradizionali. Il controllo della forma e delle dimensioni delle particelle di nanoossido sembra essere un risultato di agevole accesso agendo su parametri di reazione di facile controllo determinati essenzialmente dall’aggiunta di quantità definite di agenti modificanti di basso costo e di ampia disponibilità. Prove preliminari eseguite impiegando i suddetti materiali hanno dimostrato l’ottimale funzionamento dei DSSC.

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