Dipartimento di Ingegneria Elettrica

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Caratterizzazione degli equilibri di adsorbimento di ioni metallici su resine/membrane a scambio ionico e chelanti

La caratterizzazione e lo studio degli equilibri di adsorbimento di metallo ioni su resine/membrane a scambio ionico e chelanti, sono effettuate applicando il modello di Gibbs-Donnan basato sull’esistenza del potenziale di Donnan all’interfaccia solido-soluzione, data dalla diversa mobilità degli ioni coinvolti. Il modello permette di correlare le proprietà termodinamici che dei processi che avvengono in fase solida con quelli in fase soluzione.

Caratterizzazione dei radionuclidi in siti nucleari

Misura della concentrazione in attività dei radionuclidi prodotti dalle attività nucleari italiane .

Chimica Biologica Computazionale

Modellazione e analisi di proteine

Derivatizzazione di macromolecole per impiego cromatografico e per drug delivery

Macromolecole quali nanotubi di carbonio vengono derivatizzati in maniera opportuna per renderli idonei all’impiego quali fasi stazionarie prof cromatografia (GC,HPLC, cromatografia ionica)

La derivatizzazione viene utilizzata anche per la veicolazione di farmacie sostanze fisiologicamente attive modulandone l’azione

Determinazione e rimozione fotocatalitica di inquinanti emergenti

Determinazione di inquinanti emergenti (es. Fluorochinoloni, Benzotriazoli etc.) in matrici ambientali, loro destino e impatto ambientale (mobilità, cinetica di fotodegradazione, attività antibatterica/tossicità) e loro rimozione fotocatalitica da matrici acquose.

Effetto della nanostruttura sulle proprietà funzionali e strutturali di materiali ceramici e metallici

- Conduttori ionici nanostrutturati massivi come elettroliti innovativi per conduzione di ossigeno ed idrogeno.
- Ossidi termoelettrici nanostrutturati.
- Materiali compositi a matrice metallica con microstruttura bimodale per applicazioni strutturali.
- Sintesi di nanostrutture complesse a base di di ZnO ottenute da soluzione per utilizzo in campo sensoristico e di energy harvesting.
- Interazione tra nanoparticelle e sistemi biologici

Fotochimica applicata

Studio del comportamento fotochimico di molecole aromatiche ed eteroaromatiche, con particolare attenzione per famiglie di composti di interesse applicativo. In molti casi il meccanismo della fotodegradazione non è affatto chiarito in tutti i suoi passaggi ed è quindi necessario avviare o completare uno studio di carattere meccanicistico. In altri casi si possono invece utilizzare le conoscenze dei meccanismi per la comprensione dei comportamenti reali.

Metodi computazionali per la modellistica molecolare

Attraverso approcci computazionali viene affrontato lo studio di composti bio-attivi con le relative problematiche di tipo biorganico e lo studio de meccanismo di reazioni organiche.

Molecular Devices Targeting Nucleic Acids

DNA repetitive sequences can form non-canonical supramolecular structures which can be exploited for targeting selected genomic regions. The probes used for reversible or covalent targeting and detection by emission have to be engineered by modern organic synthesis.

Preparazione e caratterizzazione di elettrodi modificati per impieghi elettroanalitici

Superfici elettrodiche di oro vengono modificate per via covalente tramite molecole e macromolecole (elettivamente nanotubi di carbonio) per la determinazione selettiva di analiti target. Realizzazione di elettrodi a matrice polimerica contenenti nanotubi di carbonio. Studi di processi elettrodici

Preparazione e caratterizzazione di nuovi materiali per estrazione in fase solida (SPE) di composti di interesse ambientale

Sintesi di materiali ibridi a base di carbonio e valutazione della loro potenzialità analitica (capacità adsorbente, stabilità chimica, selettività)

Processi radiolitici e radiotermolitici per sintesi chimiche di interesse industriale e la produzione di nuovi materiali

Impiego di radiazioni ionizzanti e processi termolitici per lo sviluppo e lo studio di nuovi materiali

Produzione fotocatalitica di idrogeno mediante “water splitting” in presenza di biomasse

Recupero energetico di biomasse di scarto e a basso costo come agenti sacrificali per la produzione fotocatalitica di idrogeno dall’acqua

Recettori supramolecolari in fase solida: sviluppo di sensori per radionuclidi anionici

99mTc e 188Re sono usati come agenti diagnostici nella medicina nucleare. Per l’uso clinico, tecnezio e renio sono preparati direttamente nei centri medici prima dell’impiego e si trovano in forma ossianionica; pertanto è necessario complessarli nella forma 188ReO4- e 99mTcO4-, in cui sono presenti nell’eluato. I materiali e i metodi usati sino ad oggi per la separazione e l’estrazione di ReO4- e TcO4- manifestano una scarsa selettività e spesso richiedono l’impiego di solventi dannosi per l’ambiente. Per questo motivo, recettori capaci di legare fortemente e in modo selettivo i due anioni sono di grande interesse.

Sensori elettrochimici per la determinazione di uno o più analiti inorganici ed organici simultaneamente

Sviluppo di elettrodi chimicamente modificati per analisi voltammetriche

Silicio come marker nella diagnosi di annegamento

Determinazione di silicio (frazione solubile e insolubile) in sangue ventricolare e visceri di soggetti annegati, deceduti per varie cause comunque diverse dall’annegamento e di soggetti presumibilmente annegati al fine di poter discriminare fenomeni di morte per annegamento da fenomeni di sommersione post-mortem

Sintesi di molecole di interesse prebiotico

Si verifica la reattività di molecole organiche ed inorganiche semplici e abbondanti sulla Terra primordiale o in condizioni interstellari per valutare la possibilità che essi formino molecole alla base dei processi biochimici operanti negli organismi viventi; aspetti computazionali in chimica prebiotica: violazione di parità e reti chimiche applicate alla chimica prebiotica

Sintesi e caratterizzazione chimico fisica di materiali per batterie

La ricerca è rivolta alla sintesi e caratterizzazione strutturale, spettroscopica ed elettrochimica di materiali di interesse nelle batterie al litio e nelle nuove batterie litio-aria

Sintesi e caratterizzazione di materiali per l’elettrochimica

Sintesi e caratterizzazione (proprietà chimico-fisiche, struttura e comportamento elettrochimico) di ossidi e fosfati di interesse come materiale catodico nelle batterie al litio

Studio strutturale e di stabilità di molecole organiche con applicazioni farmaceutiche

Studio del polimorfismo in composti farmaceutici e determinazione strutturale di farmaci in forma policristallina.

Superfici modificate e nanoparticelle per materiali antibatterici, antisporco, antifouling, antifogging

Modifichiamo con monostrati di nanoparticelle di metalli nobili e con complessi metallici antibatterici o antisporco/fogging/fouling superfici di materiali come vetro, PDMS e altri polimeri organici o materiali inorganici di uso quotidiano e/o medicale. Una piccolisima quantità di materiale attivo (un monostrato) modifica le proprietà del materiale bulk, con risparmio economico e annullamento di rischi d’inquinamento ed effetti tossicità. Le attività biofisiche della superficie possono essere incrementate da applicazione di radiazione vicino-IR (solare o laser) con conversione locale in calore (effetto fototermico). Studiamo anche nuovi prodotti (gel, soluzioni) antibatterici e antibiofilm, basati su sintesi verdi, per all’applicazione su ferite a lungo decorso e protesi.

Sviluppo e caratterizzazione di sensori in fase solida per analiti di interesse biologico e ambientale

Supporti solidi di varia natura (polimeri sintetici, materiali naturali), saranno opportunamente funzionalizzati con recettori specifici per gli analiti di interesse. Le fasi solide maggiormente promettenti verranno caratterizzate per valutarne le proprietà chimico/fisiche e la stabilità meccanica al fine di un loro impiego in processi di separazione in fase solida (SPE).

Valorizzazione e recupero energetico di biomasse

Utilizzo di biomasse per il recupero energetico e la produzione di chemicals

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