Scienze chimiche (Chemistry: Area 3) - SSD CHIM/07 Fondamenti Chimici delle Tecnologie

Catalisi eterogenea
L'attività di ricerca condotta nel settore della catalisi eterogenea è sviluppata attraverso la sintesi e la caratterizzazione di nuovi materiali catalitici, con l’obiettivo di migliorare i processi catalitici industriali attuali, rendendoli più puliti e sicuri, contribuendo quindi sensibilmente a migliorare la compatibilità ambientale. Le proprietà catalitiche dei materiali preparati quali l’attività, la selettività, vengono studiate in reazioni di idrogenazione e/o isomerizzazione selettiva di alcoli ed aldeidi ???-insaturi. Tali reazioni sono state scelte come importanti esempi di studio dove la conoscenza dei fattori, che permettono ad un catalizzatore di indirizzare con alta selettività un processo chimico verso uno dei prodotti ottenibili, è fondamentale. Inoltre viene effettuato uno studio cinetico dettagliato di queste reazioni, supportato anche da modelli matematici, per ottenere maggiori informazioni e chiarirne il meccanismo.

Sviluppo di sensori MOS
Lo sviluppo di sensori di gas a semiconduttore MOS consente di ottenere sistemi con elevata stabilità, ad elevata sensibilità, basso rumore e, quindi, alta risoluzione, da utilizzare anche nel campo biomedico. I sensori ottenuti devono essere sensibili e specifici al gas target entro il range di concentrazione previsto.

Pubblicazioni internazionali 2004-2008: n. 11
Atti convegno internazionale: n. 7
Atti convegno nazionale: n. 10

Scienze chimiche (Materials Science & Engineering: Area 9, 2, 3) - SSD ING-IND/22 Scienza e Tecnologia dei Materiali

Materiali e componenti per celle a combustibile
L’attività di ricerca nel settore comprende lo sviluppo di catalizzatori, membrane ed elettroliti sia per celle a combustibile ad elettrolita polimerico alimentate ad idrogeno (PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells) o ad alcol diretto (DAFC, Direct Alcohol Fuel Cells) che per celle a combustibile ad ossido solido (SOFC, Solid Oxide Fuel Cells), alimentate a metano o propano. I materiali ottenuti vengono caratterizzati sia in termini di attività catalitica in reazioni di reforming di idrocarburi per produzione di idrogeno che, inseriti nei componenti elettrodici di cella, in termini di attività elettrocatalitica in stazioni di prova per produzione di energia elettrica. Sui materiali ed i componenti realizzati viene inoltre effettuata una caratterizzazione chimico-fisica ed elettrochimica per valutarne le correlazioni tra proprietà di bulk/superficie e prestazioni ottenute.

Pubblicazioni internazionali 2004-2008: n. 25
Atti convegno internazionale: n. 19
Atti convegno nazionale: n. 15
Brevetti internazionali: n. 1

Principali Attrezzature Tecnico-Scientifiche Disponibili:

Strumentazione:

• Impianti in fase gas ed in fase liquida per la valutazione dell’attività catalitica di catalizzatori eterogenei ed omogenei;
• Gas-cromatografi;
• Analisi termica (TGA-DTA) di materiali;
• Spettrofotometro ad Assorbimento Atomico;
• Titolatore Kjendhal, COD, BOD;
• Spettrometro di massa;
• Spettrofotometro FT-IR;
• Spettrofotometro UV-VIS;
• Impianti per analisi TPR, TPO, TPD;
• Stazione di prova mono-celle a combustibile alimentate ad idrogeno o ad alcol diretto;
• Strumentazione per realizzazione di assembly celle PEFC, DAFC (pressa a caldo, screen-prining);
• Muffola in atmosfera controllata;
• Impianti di chemisorbimento statico ed in flusso;
• pHmetro, conduttimetro;
• Bomba calorimetrica;
• Potenziostato/galvanostato;
• Autoclave con misuratore di pressione digitale;
• Impianto per test di sensori resistivi;
• Impianto per il processo di Electrospinning.

Le attività condotte nel laboratorio consistono principalmente in:

• a) sintesi di catalizzatori per reazioni di idrogenazione per l’ottenimento di prodotti di potenziale interesse industriale nella chimica fine, e di reforming di idrocarburi per produzione di idrogeno e gas di sintesi per l’alimentazione di celle a combustibile;
• b) caratterizzazione chimico-fisica dei materiali di cui al punto a);
• c) valutazione dell’attività catalitica dei materiali in reazioni di cui al punto a);
• d) valutazione delle prestazioni (produzione di energia elettrica) di materiali e componenti per celle a combustibile a bassa temperatura (PEFC, DAFC);
• e) analisi chimiche su acque;
• f) caratterizzazione rifiuti.

Principali attività tecnico-Scientifiche Condotte nel Laboratorio:

Il Laboratorio di Chimica è una delle strutture del Dipartimento Meccanica e Materiali. E' sorto nel 1990 per fini di ricerca nel settore della catalisi. Dispone di un'area di circa 250 m² articolata in più laboratori di ricerca dove lavorano i docenti e ricercatori che operano nel settore dei materiali e della chimica di base nonché nel settore analitico rivolto alla chimica ambientale.