Contenuto
Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricercaINIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE
PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
- Università degli Studi di CASSINO
MECCANICA, STRUTTURE, AMBIENTE E TERRITORIO
CASSINO(FR) - Università degli Studi di BOLOGNA
CHIMICA APPLICATA E SCIENZA DEI MATERIALI
BOLOGNA(BO) - Università degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA
INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELL'AMBIENTE
MODENA(MO) - Politecnico di TORINO
SCIENZA DEI MATERIALI E INGEGNERIA CHIMICA
TORINO(TO)
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Nanocompositi ceramici ottenuti da precursori polimerici e nanotubi di carbonio
- 2 - Progettazione e Sintesi di Silsesquiossani Poliedrici Multifunzionali per Compositi Polimerici Innovativi Termicamente Stabili
- 3 - Sintesi e caratterizzazione di ibridi organo-inorganici preparati con la tecnica sol-gel per la realizzazione di scaffolds per l'ingegneria dei tessuti craniofacciali.
- 4 - STABILITA' DELLE ZEOLITI IN CONDIZIONI CHIMICO-FISICHE NON AMBIENTALI: DALLE MODIFICAZIONI STRUTTURALI ALLE MODELLIZZAZIONI ATOMISTICHE
- 5 - MATERIALI NANOSTRUTTURATI A POROSITA' CONTROLLATA PER APPLICAZIONI TECNOLOGICHE INNOVATIVE
- 6 - Materiali e sistemi catalitici innovativi per la produzione di idrogeno ad elevata purezza mediante reforming di metanolo ed etanolo
- 7 - Valorizzazione di vulcanoclastiti italiane mineralizzate a zeoliti e feldspati per un possibile impiego nel comparto ceramico
- 8 - Ottimizzazione delle proprietà funzionali di imballaggi in poliestere mediante il controllo morfologico, nanofiller e rivestimenti nanorinforzati
- 9 - Zeoliti in condizioni non-ambiente: caratterizzazione teorico-sperimentale ed applicazioni tecnologiche innovative
- 10 - Nanostrutture plasmoniche e loro interazioni con cromofori: verso dispositivi fotonici e sensori ottici innovativi
Classificazione scientifico-disciplinare
- 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]
- 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)
Classificazione geografica
- Regione: Lazio
Bibliografia
1 T. W. Clyne, P. J. Withers, An Introduction to Metal-Matrix Composites, Cambridge University Press, Cambridge, 1993.2 J. F. Bartolomé, M. Diaz, J. Requena, J. S. Moya, A. P. Tomsia, Acta Mater. 47 (1999), 3891.
3 T. Sekino, K. Niihara, J. Mater. Sci. 32 (1997) 3943.
4 T. Sekino, K. Niihara, Nanostruct. Mater. 6 (1995), 663.
5 P. Hing, Sci. Ceram. 10 (1980), 521.
6 P. Hing, Sci. Ceram. 20 (1984), 87.
7 Y. Nivas, R. M. Fulrath, J. Am. Ceram. Soc. 53 (1970) 188.
8 Y. Waku, M. Suzuki, Y. Oda, Y. Kohtoku, J. Mater. Sci. 32 (1997) 4549.
9 I. Dlouhy, M. Reinisch, A. R. Boccaccini, J. F. Knot, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 20 (1997) 1235.
10 A. A. Khan, J. C. Labbe, , J. Mater. Sci. 32 (1997) 3829.
11 M. Nawa, T. Sekino, K. Niihara, J. Mater. Sci. 29 (1994) 3185.
12 Y. Waku, M. Suzuki, Y. Oda, Y. Kohtoku, Metall. Mater. Trans. 27A (1996) 486.
13 C. O. McHugh, T. J. Whalen, M. J. Humenik Jr., J. Am. Ceram. Soc.49 (1966) 486.
14 D. T. Rankin, J. J. Stiglich, D. R. Petrak, R. J. Ruh,. J. Am. Ceram. Soc.54 (1971) 277.
15 Y. Naerheim, Powder Metall. Int. 18 (1986) 158.
16 C. S. Morgan, A. J. Moorehead, R. J. Lauf, Ceram. Bull. 61 (1982) 974.
17 X. Sun, J. Yeomans,. J. Am. Ceram. Soc.79 (1996) 2705.
18 W. H. Tuan, R. J. Brook, J. Eur. Ceram. Soc. 10 (1992) 95.
19 T. Sekino, T. Nakajima, K. Niihara, Mater. Lett. 29 (1996) 165.
20 E. Breval, G. Dodds, C. G. Pantano, Mater. Res. Bull. 20, (1985) 1191.
21 E. Unstundag, R. Subramanian, R. Dieckmann, S. L. Sass, Acta Metall. Mater. 43 (1995) 383.
22 J. L. Huang, H. C. Li, J. Mater. Res. 9 (1994) 3153.
23 M. Stech, J. Rodel, J. Am. Ceram. Soc.79 (1996) 291.
24 V. V. Krstic, P. S. Nicholson, R. G. Hoagland, R. M. Fulrath, J. Am. Ceram. Soc. 64 (1981) 499.
25 T. B. Troczynski, P. S. Nicholson, C. E. Rucker, J. Am. Ceram. Soc. 71 (1988) C276.
26 E. Bernardo, G. Scarinci, S. Hreglich, J. Eur. Ceram. Soc. 23 (2003) 1819.
27 L. S. Sigl, P. A. Mataga, B. J. Dalgleish, R. M. McMeeking, A. G. Evans, Acta Metall. 36, (19988) 945.
28 C. A. Andersson, M. K. Aghajanian, Ceram. Eng. Sci. Proc. 9 (1988) 621.
29 M. K. Aghajanian, N. H. McMillan, C. R. Kennedy, S. J. Luszcz, R. Roy, J. Mater. Sci. 24 (1989) 658.
30 E. D. Rodeghiero, O. K. Tse, J. Chisaki, E. P. Giannelis, Mater. Sci. Eng. A 195 (1995) 151
31 W. H. Tuan, R. J. Brook, J. Eur. Ceram. Soc. 6 (1990) 31.
32 E. Breval, Z. Deng, S. Chiou, C. G. Pantano, J. Mater. Sci. 27 (1992) 1464.
33 W. H. Tuan, H. H. Wu, T. J. Yang, J. Mater. Sci. 30 (1995) 855.
34 M. F. Asby, F. G. Blunt, M. Bannister, Acta Metall. 37, (1989)1847.
35 V. V. Krstic, Phil. Mag.A 48 (1983) 695.
36 M. Ruhle, A. G. Evans, Prog. Mater. Sci. 30 (1995) 85.
37 C. N. R. Rao, A. K. Cheetham, J. Mater. Chem. 11 (2001) 2887.
38 G. M. Whitesides, Nanotechnology: Art of the Possible, Technology Review, Technology review Inc., Cambridge, MA, 1998.
39 Nanostructure Science and Technology, National Science and Technology Council Report, ed. R: W. Siegel et al., Kluwer Academic Publisher, Boston, 2000.
40 H. Gleiter, Nanostructured Materials, 6 (1995), 3.
41 R. W. Siegel, E. Hu, M. C. Roco, Status and Trends in Nanoparticles, Nanostructured Materials, and Nanodevices in United States, Baltimore, Loyola College, International Technology Research Institute, (1998).
42 A. N. Guz, Y. Y. Rushchitskii, Int. Appl. Mech. 39 (2003), 1271.
43 H. S. Nalwa, Handbook of Nanostructured Materials and Nanotechnology, Academic Press, San Diego, CA, (2000).
44 N. Wilson, K. Kannangara, G. Smith, M. Simmons, B: Raguse, Nanotechnology. Basic Science and Emerging Technologies, Chapman and Hall/CRC, Boca Raton-London, (2002).
45 S. ESPOSITO, C. FERONE, M. PANSINI, L. BONACCORSI, E. PROVERBIO JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY. 24 (2004), 2689.
46 N. CLAYDEN, S. ESPOSITO, C. FERONE; M. PANSINI, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 13 (2003), 1681.
47 C. FERONE, G. DELL'AGLI, M. C. MASCOLO, M. PANSINI, CHEMISTRY OF MATERIALS, 14 (2002), 803.
48 A. ARONNE, S. ESPOSITO, C. FERONE, M. PANSINI, P. PERNICE, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 12 (2002), 3039.
49 G. DELL'AGLI, C. FERONE, M. C. MASCOLO, M. PANSINI, SOLID STATE IONICS, 127 (2000),309.
50 D. W. Breck, Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry and Use, ed. Wiley New York, NY, (1974).
51 R. A. Schooneydt, H. Leeman, J. Phys. Chem., 93 (1989), 2048.
52 E. David, v. Stanciu, D. Stefanescu, A. C. Nicolae, J. Mat. Proc. Tech., 119 (2001), 288.
53 K. Lazar, H. K. Beyer, G. Onyestyak, B. J. Jonsson, L. K. Varga, S. Pronier, Nanostructured Materials, 12 (1999), 155.
54 N. Petranovic, D. Minic, Ceramics International, 22 (1996), 317.
55 M. Afzal, G. Yasmeen, M. Saleem, J. Afzal, J. Therm. Anal. and Cal., 62 (2000), 277.
56 R. G. Herman, J. H. Lunsford, H. Beyer, P. A. Jacobs, J. B. Uytterhoeven, J. Phys. Chem., 79 (1975), 2388.
57 S. K. Ihm, J. H. Lee, D. K. Lee, React. Kinet. Catal. Lett., 57 (1996), 301.
58 V. S. Gurin, N. E. Bogdanchikova, V. P. Petranovskii, Mat. Sc. Eng. C, 18 (2001), 37.
59 J. S. Jung, W. S. Chae, R. A. McIntyre, C. T. Seip, J: B. Wiley, C. J. O'Connor, Mat. Res. Bull., 34, (1999), 1353.
Parole Chiave
MATERIALI COMPOSITI METALLO-CERAMICI; MATERIALI NANOSTRUTTURATI; ZEOLITI SCAMBIATE; SINTERIZZAZIONE; CARATTERIZZAZIONE STRUTTURALE; CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA; PROPRIETÀ MECCANICHE; PROPRIETÀ ELETTRICHE; APPLICAZIONESintesi e caratterizzazione di materiali compositi metallo-ceramici nanostrutturati da precursori zeolitici
Università degli Studi di CassinoAbstract
L'unità di Cassino preparerà dei campioni di zeoliti A ed X scambiate al Fe, Ni, Co e Cu, mettendo a contatto tali zeoliti con soluzioni acquose dei relativi cationi. Essi saranno caratterizzati tramite XRD, TG, DTA e termodilatometria. La caratterizzazione dei campioni non ridotti sarà completata dall'unità di Torino tramite: 1) studio dell'adsorbimento di molecole sonda con la spettroscopia FTIR in trasmissione; 2) trattamento in atmosfera di idrogeno a temperatura controllata; 3) TPD/R e TPO. L'unità di Cassino sottoporrà questi campioni a trattamento termico in ambiente riducente, creato da un flusso di idrogeno, a temperature comprese fra 200 e 1100 °C per vari tempi. Questi trattamenti termici tendono a: 1) la riduzione del metallo di transizione a numero d'ossidazione 0 e, quindi, la formazione di nanoparticelle metalliche; 2) la trasformazione termica della struttura zeolitica in fasi ceramiche di elevato interesse tecnologico. Alcuni di questi campioni, dopo raffreddamento a temperatura ambiente, saranno sottoposti ad un ulteriore trattamento termico a temperature comprese fra 1100 e 1500 °C in ambiente inerte. Questo successivo trattamento termico tende ad ottenere ulteriori trasformazioni termiche della originaria struttura zeolitica, preservando le nanoparticelle metalliche neo-formate.La caratterizzazione dei campioni di zeoliti A e X scambiate al Fe, Ni, Co e Cu, ridotte, polverulente, sarà eseguita dalle unità di Cassino, Torino e Modena. La prima li >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Michele PANSINI Università degli Studi di CASSINOObiettivo del Programma di Ricerca
Questo programma di ricerca si propone di svolgere i seguenti compiti:1) Preparare diversi campioni di zeoliti A ed X scambiati al Fe, Ni, Co e Cu. In una prima fase del progetto di ricerca, si tenterà di introdurre nelle zeoliti, tramite scambio cationico, la massima quantità possibile di cationi di metalli di transizione. In una seconda fase si prepareranno campioni di zeoliti A e X contenenti sia un catione di metallo di transizione (Fe, Ni, Co, Cu) che un catione di metallo alcalino-terroso (Ba, Ca, Mg).
2) Caratterizzare completamente tali campioni di zeoliti A e X scambiati al Fe, Ni, Co e Cu, non ridotti, tramite XRD, TG, DTA, termodilatometria, studio dell'adsorbimento di molecole sonda con la spettroscopia FTIR in trasmissione, trattamento in atmosfera di idrogeno a temperatura controllata, TPD/R e TPO.
3) Determinare per ogni campione la temperatura e la durata del trattamento termico in ambiente riducente, creato da un flusso di idrogeno, necessari ad ottenere la riduzione del catione del metallo di transizione a numero d'ossidazione 0 e, quindi, alla formazione di nanoparticelle metalliche derivanti dalla migrazione degli atomi metallici neo-formati dentro e fuori le cavità ed i canali della zeolite.
4) Determinare per ogni campione il tipo di modificazioni che si verificano nella struttura zeolitica originaria a seguito del trattamento termico in ambiente riducente, creato da un flusso di idrogeno.
5) Accertare per ogni >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
I materiali compositi metallo-ceramici nanostrutturati costituiscono materia di grande interesse e la loro sintesi e caratterizzazione rappresenta una delle più eccitanti sfide per i ricercatori del ventunesimo secolo. La grande considerazione che la comunità internazionale scientifica e tecnologica mostra nei confronti di questi materiali, è brevemente spiegata dalle seguenti considerazioni.I materiali compositi metallo-ceramici presentano svariate, molto interessanti proprietà tecnologiche, che non si possono reperire contemporaneamente nei materiali monofasici (ad esempio, alta stabilità chimica e termica ed elevate resistenze meccaniche e tenacità) (1). Infatti nei materiali ceramici monolitici, la rottura parte da un difetto e si propaga catastroficamente se il carico diventa critico. La resistenza meccanica dei materiali è funzione della tenacità e delle dimensioni dei difetti più grandi. La tecnica di sviluppare materiali più resistenti tramite processi produttivi più sofisticati che si riflettono in marcati raffinamenti microstrutturali, migliora la resistenza meccanica in misura approssimativamente uguale alla misura in cui sono ridotte le dimensioni dei difetti da cui partono le lesioni, ma lascia, comunque, il materiale con scarsa tenacità (2).
Per migliorare le proprietà meccaniche, in particolare la tenacità, si sono fatti molti tentativi di produrre compositi costituiti da una matrice ceramica in cui sia dispersa una seconda fase metallica come >>>
