Nella sede di Via del Castro Laurenziano del Dipartimento Ingegneria Chimica Materiali Ambiente sono presenti Laboratori di Elettrochimica e di Analisi Termica. La sede dispone di una Biblioteca (Biblioteca Paolo Silvestroni).

I Laboratori di elettrochimica si compongono di laboratori tematici per lo svolgimento di attività di ricerca nelle aree:

- Materiali organici per l’elettronica

- Elettrosintesi organica

- Studi geometrico-conformazionali

- Dinamica molecolare

- Radicali liberi ed Antiossidanti

- Produzione ed accumulo di energia con sistemi non convenzionali: Pile primarie e secondarie al litio, Celle a combustibile

- Produzione ed accumulo di idrogeno

La principale dotazione strumentale disponibile è composta da:

- strumentazione per lo studio di meccanismi ossidoriduttivi di interesse biologico-ambientale: Multipolarografi AMEL 472WR e 433, Potenziostato AMEL 552 con integratore AMEL 731, Elettrodo rotante (RDE) con unità di controllo della velocità Radiometer CTV 101; Spettrofotometro UV a fotodiodi HP 8452 A;

- strumentazione per l’identificazione e la caratterizzazione di molecole coinvolte nei vari processi ossidoriduttivi: HPLC liquido-massa Waters Quattro Micro Tandem MS-MS con interfaccia electrospray Waters; HPLC Waters 600E con rivelatore PDA Waters

- strumentazione per le analisi voltammetriche: analizzatore polarografico EG&G Princeton Applied Research 174A con oscilloscopio Nicolet 310, potenziostato-galvanostato EG&G Princeton Applied Research 173 con programmatore universale EG&G 175 e registratore EG&G RE0089, AMEL system 5000 con registratore AMEL 863, potenziostato Amel 552 accoppiato ad un generatore di funzioni Amel 566 ed ad una unità multifunzione Amel 563, le curve vengono registrate su un Amel 863 e su un oscilloscopio digitale Nicolet 3091;

- strumentazione per l’elettrosintesi organica: potenziostato-galvanostato Amel 2053 accoppiato con un couloumbometro Amel 721;

- strumentazione per l’identificazione e caratterizzazione dei prodotti di sintesi organica: gas-cromatografo Fisons 8000 (con colonna capillare SE 54) accoppiato ad uno spettrometro di massa Fisons MD 800; NMR Bruker AC 200 per i seguenti nuclei: ¹H, ¹³C, ¹⁹F; gas-cromatografo Hewlett Packard 5890 con generatore di idrogeno Packard 9200, HPLC Perkin Elmer Serie 2 con rivelatore spettrofotometrico LC 75, HPLC Shimadzu LC 10 AT con rivelatore Uv-Vis SPD 10 A;

- Diffrattometro a raggi X Philips PW 1390; Microscopio a scansione elettronica Philips 505; Misuratore dell’area superficiale con il metodo BET della Fisons–comtrol L750; Assorbimento Atomico – Soolar; Potenziostato Galvanostato AMEL 2055 con buster di potenza della AMEL 2056; Dispositivo per la misura dell’impedenza elettrochimica Solartron 1286/1255; Vari Galvanostati potenziostati per il controllo delle ciclazioni di pile primarie e secondarie; Due dry box per la manipolazione del Litio e la conservazione delle soluzioni anidre.

I principali temi di ricerca attive o svolte hanno riguardato le seguenti aree:

- Studi geometrico-conformazionali sul cicloesano a barca sbilenca (skew boat) per stabilire i vincoli a cui i vari parametri, soprattutto angolari, debbono soddisfare e per la realizzazione di programmi adatti al loro calcolo. Studii analoghi sui nanotubi di carbonio achirali, con particolare attenzione verso la non planarità dei carbonii trigonali ed il disallineamento degli orbitali p appartenenti a carbonii vicinali;

- Dinamica molecolare della reazione di formazione dello ione H₃O⁺ da H₂O⁺ + H e da H₂O + H⁺. Scrittura di un libro sulla teoria del trasferimento elettronico in solventi polari.

- Sintesi di molecole di interesse chimico e farmaceutico (b-lattami, 4H-pirani, ilidenimalononitrili, tiofeni sostituiti) indotte elettrochimicamente in presenza ed in assenza di solventi convenzionali; semplificazione della metodica elettrochimica con elettrolisi in assenza di solvente e di elettrolita di supporto; ruolo dei liquidi ionici nella elettrrosintesi organica: sintesi di carbammati, ossazolidinoni, b-lattami;

- Radicali liberi e antiossidanti: Meccanismi dei Processi Ossidativi e Reattività di Specie Radicaliche mediante Metodi Elettrochimici e Spettroelettrochimici. Antiossidanti e proprietà pro-ossidanti. Relazione tra struttura ed attività (SAR: Structure-Antioxidant Activity Relationship): programmazione di nuove molecole con potenzialità di impiego nell’industria dei polimeri, alimentare, cosmetica, nella medicina preventiva e nel trattamento farmacologico di patologie

- Sintesi di molecole organiche di interesse chimico-farmaceutico, palladio/elettrodo catalizzate in modelli elettrochimici tradizionali e in liquidi ionici;

- Sintesi di materiali organici per l’elettronica: OLEDs, fotovoltaico organico e fibre ottiche a matrice organica;

- Sintesi di derivati fluorenici e carbazolici con attività farmacologica nel campo degli antivirali ed antitumorali;

- Sistemi elettrochimici non convenzionali per la produzione e l'accumulo di energia. Questa tematica di ricerca si articola su diversi argomenti che sono:- Termodinamica dell'intercalazione di ioni alcalini in ossidi di metalli di transizione; - Indagini strutturistiche su soluzioni solide di composti di ossidi di metalli di transizione; - Caratterizzazione di soluzioni elettrolitiche; - Polimeri conduttori; - Anodi di grafite e carbone per celle allo ione litio; - Celle allo ione Li⁺.

- Elettrocatalizzatori nanostrutturati per Celle a Combustibile ad Elettrolita Polimerico.

- Produzione elettrochimica dell’idrogeno. Studio di nuovi materiali elettronici.

- Produzione fotoelettrochimica dell’idrogeno mediante lo splittamento diretto dell’acqua.

-  Accumulo di idrogeno mediante la formazione di idruri metallici.

Le ricerche di Analisi Termica si svolgono in due laboratori:

Il Laboratorio I – (Prof.ssa M.G. Bonicelli) svolge attività di ricerca nei settori:

1. Caratterizzazione termica e chimico-fisica di matrici alimentari e di liposomi utilizzabili per la veicolazione di farmaci.
2. Caratterizzazione termoanalitica di materiali termoindurenti.
3. Studio termodinamico – cinetico della disproporzione di ossidi  di interesse tecnologico (catalitico, fotocatalitico, optoelettronico) e della trasformazione martensitica  di leghe soggette all'effetto di memoria di forma.
4. Determinazione di calori specifici di leghe e di composti organici vari.
5. Studio delle proprietà termochimiche di materiali nanostrutturati quali compositi resina-nanotubi di carbonio (CNT), semiconduttori Si-CNT e metalli e ossidi aventi attività antibatterica ed antifungina.

La principale dotazione strumentale è costituita da:

• Calorimetro differenziale a scansione, modello Pyris 1 Perkin Elmer
• Gas-Cromatografo, modello Clarus 500 Perkin Elmer.

Il Laboratorio II – svolge attività di ricerca su temi:

1. Studio termoanalitico della decomposizione termica di leganti organici intercalati tal quali e come complessi (con ioni di metalli di transizione) in idrogenofosfati di metalli tetravalenti. 
2. Stabilità termica e studio termodinamico e cinetico dei processi di fusione, evaporazione, sublimazione e decomposizione di pesticidi.
3. Studio della compatibilità fra principio attivo ed eccipienti e stabilità del farmaco.
4. Applicazioni termoanalitiche per la caratterizzazione di materiali impiegati nel restauro con particolare riferimento alle malte e ai legni antichi. 

 La strumentazione principale a disposizione è costituita da:

• Termoanalizzatore simultaneo TG/DSC STANTON-REDCROFT STA 625
• Spettrofotometro FTIR NICOLET, modello Impact 410

Dove

Indirizzo: Via del Castro Laurenziano 7, 00161 Roma

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