NANOSISTEMI PER APPLICAZIONI ANALITICHE PER L'AMBIENTE E L'INDUSTRIA

D1-Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):

I) Dimostrare una conoscenza e una comprensione adeguata dell'attuale stato dell'arte della chimica dei nanomateriali.

II) Conoscere la differenza tra materiali massivi (di bulk) e nanomateriali e i metodi strumentali adatti a riconoscerli.

III) Dimostrare una opportuna conoscenza e una comprensione adeguata degli approcci sintetici chimico (bottom-up) e fisico (top-down) per la preparazione di nanomateriali, con particolare riferimento alla conoscenza del controllo e della modulazione dei vari parametri durante il processo di sintesi per ottenere nanostrutture con dimensioni e morfologie specifiche e quindi proprietà strutturali, ottiche e funzionali controllate.

 

D2-Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding):

I) Essere in grado di impiegare i concetti appresi per prevedere ed interpretare le proprietà chimico-fisiche e ottiche di un nanomateriale inorganico.

II) Essere in grado di riconoscere applicazioni tecnologiche coerenti e fattibili di nanomateriali inorganici in campo biomedico, farmaceutico ed industriale.

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di risolvere problemi inerenti la scienza dei nanomateriali e sviluppare progetti scientifici e/o tecnico applicativi. 

 

D3-Autonomia di giudizio (making judgements):

I) Utilizzare le conoscenze acquisite per valutare quali metodi di sintesi possono essere più adatti per realizzare materiali nanostrutturati di vari composti inorganici (metalli, semiconduttori, ossidi).

II) Saper valutare i campi di applicazione dei nanomateriali inorganici.

 

D5-Capacità di apprendimento (learning skills):

I) Saper elaborare in modo autonomo i concetti fondamentali (tecniche e modelli teorici) sviluppati durante il corso per l’individuazione dei problemi della chimica dei nanomateriali.

II) Saper effettuare connessioni logiche tra gli argomenti del corso.

Lo studente alla fine del corso sarà in grado di individuare e consultare in modo efficace la letteratura scientifica, le banche dati specializzate e le risorse online per ottenere informazioni  in merito a sistemi nanometrici e loro applicazioni in ambito analitico. 

 

 

Lezioni frontali (6 CFU).

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenze di base acquisite con la Laurea di primo livello.

Come da regolamento didattico di ateneo e regolamento del Corso di Studi.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Sistemi colloidali: Colloidi Inorganici: Cenni storici. Metodi di sintesi. Approccio top down e approccio bottom up. Ottenimento di nanoparticelle con differenti morfologie: strutture isotrope e anisotrope. Stabilizzazione dei colloidi. Ruolo delle specie agenti come cappanti e delle forze attrattive e repulsive nei processi di aggregazione. Proprietà elettriche dei colloidi. Ruolo del pH e della forza ionica. Funzionalizzazione delle nanoparticelle: assorbimento fisico, chemiadsorbimento e funzionalizzazione covalente. Valutazione critica e messa a punto di strategie sintetiche per via umida di colloidi stabilizzati di oro e di argento. Principali metodi di caratterizzazione dei colloidi: spettroscopia UV-Vis, microscopia a trasmissione di elettroni (TEM), DLS, AT-FTIR, spettroscopia di fotoluminescenza.

Applicazioni analitiche. Nanoparticelle come oggetto di indagine analitica o come mezzo di indagine analitica: Nanosistemi Analitici.

Utilizzo di nanomateriali per l'ottimizzazione di metodiche analitiche:

1) Preconcentrazione e purificazione e degli analiti;

2) Miglioramento delle Separazioni Cromatografiche ed Elettroforetiche;

3) Metodi per aggregazione e per fluorescenza. Incremento della sensibilità nel rivelamento di analiti: discriminazione chirale di amminoacidi, determinazioni quantitative di ioni metallici, di ioni alogenuro, di ioni solfuro e di analiti di interesse biologico.

Utilizzo di nanoparticelle in fotocatalisi. Catalisi nei processi ossidativi. Catalisi per mezzo di nanoparticelle non supportate. Valutazione delle performaces dei sistemi nanoparticellari utilizzando composti modello.

Determinazione di nanoparticelle in campioni di origine biologica ed ambientale.

Series: Comprehensive Analytical Chemistry 66, Gold Nanoparticles in Analytical Chemistry, Miguel Valcárcel and Ángela I. López-Lorente (Eds.), Publisher: Elsevier, (2014) ISBN: 0444632859,978-0-444-63285-2

Letteratura scientifica.

 Krajczewski, K. Kołątaj, A. Kudelski, Plasmonic nanoparticles in chemical analysis, RSC Adv., 7 (2017) 17559- 17576.

H I Badi’ah et al IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 217 (2019) 012005

1. Esposizione di un di un argomento scelto dallo studente pertinente agli argomenti trattati durante il corso.
2. Domande formulate dalla commissione sugli argomenti considerati irrinunciabili.
3. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

La valutazione terrà conto del grado di conoscenza e comprensione di tutti gli argomenti trattati nel corso, nonché della proprietà di linguaggio e della chiarezza espositiva mostrate dallo studente. Particolare importanza verrà data alla capacità di analisi e di risoluzione di problemi in ambito analitico.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Tutti gli argomenti del corso.