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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - MATERIALI IBRIDI ORGANICI/INORGANICI DA ASSEMBLAGGIO DI UNITA' MOLECOLARI NANOSTRUTTURATE PER APPLICAZIONI MULTIFOTONICHE
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- 8 - Nanocompositi ceramici ottenuti da precursori polimerici e nanotubi di carbonio
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- 10 - Sviluppo di nanocompositi ibridi "host-guest" per il rilascio modificato di farmaci mediante approcci innovativi di caratterizzazione sperimentale a livello molecolare
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze chimiche
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
- NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; [N: METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C] [C9510]
- TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE (settling tanks, filtering, e.g. sand filters or screening devices, B01D)
- TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE (separation in general B01D; special arrangements on waterborne vessels of installations for treating water, waste water or sewage, e.g. for producing fresh water, B63J; adding materials to water to prevent corrosion C23F; treating radioactively-contaminated liquids G21F9/04; regeneration of reactants for recirculation into processes, see the relevant places for the processes)
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
- HUMAN NECESSITIES
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION, OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, OR SURGICAL ARTICLES (preservation of bodies or disinfecting characterised by the agent employed A01N; preserving, e.g. sterilising, food or foodstuffs A23; preparations for medical, dental or toilet purposes A61K; preparation of ozone C01B13/10)
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
Classificazione geografica
- Regione: Calabria
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Parole Chiave
SINTESI; MATERIALI MESOPOROSI; MATERIALI IBRIDI; IMMOBILIZZAZIONE DI ENZIMI; FUNZIONALIZZAZIONE POST-SINTESI; FARMACI; ADSORBIMENTO; RIMOZIONE INQUINANTI; SPETTROSCOPIA IRMATERIALI NANOSTRUTTURATI A POROSITA' CONTROLLATA PER APPLICAZIONI TECNOLOGICHE INNOVATIVE
Università della CalabriaAbstract
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 CALABRIAObiettivo 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 mesiBase 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 >>>



