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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
SINTESI; MATERIALI MESOPOROSI; MATERIALI IBRIDI; IMMOBILIZZAZIONE DI ENZIMI; FUNZIONALIZZAZIONE POST-SINTESI; FARMACI; ADSORBIMENTO; RIMOZIONE INQUINANTI; SPETTROSCOPIA IR

MATERIALI NANOSTRUTTURATI A POROSITA' CONTROLLATA PER APPLICAZIONI TECNOLOGICHE INNOVATIVE

Università della Calabria
Abstract
A circa dieci anni dalla loro scoperta, i nanomateriali a mesoporosità controllata continuano ad attrarre sempre crescente attenzione soprattutto per la possibilità di progettare materiali mesoporosi ibridi organici/inorganici con innovative proprietà applicative in importanti settori della moderna tecnologia quali, ad esempio, i processi industriali di separazione in fase gassosa, la concentrazione e rimozione di inquinanti dalle acque, l'immobilizzazione di enzimi ed il rilascio controllato dei farmaci, nei quali la ricerca nazionale è notevolmente arretrata rispetto a quella degli altri paesi avanzati.
Una specifica funzionalizzazione dei solidi inorganici a mesoporosità ordinata e controllata attraverso l'innesto di gruppi funzionali organici sulle pareti dei pori della matrice silicica del materiale mesoporoso permette infatti di progettare un'ampia gamma di nuovi materiali ibridi organici/inorganici accoppiando in maniera innovativa le proprietà meccaniche della matrice inorganica con la illimitata versatilità della chimica organica.
Obiettivo del presente progetto di ricerca è quindi quello di studiare sistematicamente la sintesi e le proprietà di nuovi nanomateriali a porosità controllata, opportunamente modificati/funzionalizzati, al fine di valutarne le potenzialità applicative nei settori tecnologici sopra indicati.

At about ten years since their discovery, nanomaterials with controlled mesoporosity continue to attract.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Rosario AIELLO Università della CALABRIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo generale del programma di ricerca è quello di progettare e preparare materiali mesoporosi ibridi organici/inorganici capaci di introdurre un elevato tasso di innovazione in importanti settori applicativi della moderna tecnologia quali i processi industriali di separazione, la concentrazione e rimozione di inquinanti dalle acque, l'immobilizzazione di enzimi ed il rilascio controllato dei farmaci, nei quali purtroppo il divario tra il livello di sviluppo della ricerca nazionale ed internazionale è particolarmente evidente.
Una mirata e specifica funzionalizzazione di solidi inorganici a porosità ordinata e controllata consente infatti di progettare un'ampia varietà di nuovi materiali ibridi organici/inorganici che trovano una naturale collocazione nelle aree non occupate singolarmente dalla chimica inorganica, la chimica dei polimeri, la chimica organica, la biologia, etc., agendo come elemento di congiunzione tra le suddette discipline ed individuando nuovi settori della scienza dei materiali.
L'innesto di gruppi funzionali organici sulle pareti dei pori della matrice silicica del materiale mesoporoso consente infatti di coniugare in maniera innovativa le proprietà meccaniche della matrice inorganica con la straordinaria versatilità della chimica organica con il risultato di poter progettare un'ampia gamma di materiali ibridi ad elevate prestazioni e specificità per nuove e finora non prevedibili applicazioni nei settori più avanzati della chimica >>>

Risultati parziali attesi
Sintesi, caratterizzazione e modificazione/funzionalizzazione di materiali nanostrutturati a mesoporosità controllata.
Immobilizzazione di enzimi su materiali mesoporosi.
Caratterizzazione termodinamica delle proprietà adsorbenti di materiali mesoporosi ibridi organici/inorganici.Ulteriore sintesi, caratterizzazione e modificazione/funzionalizzazione di materiali nanostrutturati a mesoporosità controllata.
Impregnazione e rilascio controllato di farmaci.
Ulteriore immobilizzazione di enzimi.
Concentrazione e rimozione di specie inquinanti in fasi liquide.
Caratterizzazione cinetica delle proprietà adsorbenti di materiali mesoporosi ibridi organici/inorganici.Rilascio controllato di farmaci.
Sintesi di profarmaci compositi.
Concentrazione e rimozione di inquinanti in fase liquida. Caratterizzazione dinamica in colonnna delle proprietà adsorbenti per separazioni in fase gassosa.
Valutazione globale delle potenzialità applicative di nanomateriali ibridi a mesoporosità controllata specificamente modificati/funzionalizzati nei processi di separazione in fase gassosa, nella immobilizzazione di enzimi, nella concentrazione e rimozione di inquinanti dalle acque e nel rilascio controllato dei farmaci.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Le nanoscienze e le nanotecnologie sono ampiamente riconosciute come lo strumento per ottenere una nuova generazione di materiali e sistemi con proprietà e funzionalità fino ad oggi sconosciute. Negli ultimi anni i nanomateriali sono stati oggetto di grande attenzione ed è sempre più opinione comune che il loro utilizzo possa rappresentare una vera e propria rivoluzione tecnologica quali sono state in passato l'avvento dell'elettronica e, più recentemente, dell'informatica. I nanomateriali sono caratterizzati dall'avere almeno una delle dimensioni inferiore a 100 nm ed un elevato rapporto tra area superficiale e volume. Questo porta, di conseguenza, a materiali nei quali le caratteristiche degli atomi di superficie prevalgono su quelle degli atomi interni.
I materiali nanostrutturati più promettenti dal punto di vista scientifico e tecnologico sono i materiali mesoporosi a base di silice [1-8]. Caratteristica, per questi ultimi, comune a tutti è la distribuzione estremamente ristretta della dimensione dei pori e l'elevata superficie specifica. La loro sintesi è basata sul meccanismo di "self-assembly" di molecole di tensioattivo e specie inorganiche. Tale meccanismo, studiato molto dettagliatamente grazie alle conoscenze sulla chimica-fisica delle fasi colloidali, avviene attraverso un processo sol-gel. Esso implica la transizione da una fase liquida "sol" ad una fase solida "gel". I materiali mesoporosi possono essere preparati con dimensione dei pori variabile tra 2 >>>