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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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22. Holzinger, M.; Steinmetz, J.; Samaille, D.; Glerup, M.; Paillet, M.; Bernier, P.; Ley, L.; Graupner, R. Carbon 2004, 42, 941.
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27. Georgakilas, V.; Tagmatarchis, N.; Pantarotto, D.; Bianco, A.; Briand, J.-P.; Prato, M. Chem. Commun. 2002, 3050.
28. Pantarotto, D.; Partidos, C.D.; Graff, R.; Hoebeke, J.; Briand, J.-P.; Prato, M.; Bianco, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6160.
29. Pantarotto, D.; Partidos, C.D.; Hoebeke, J.; Brown, F.; Kramer, E.; Briand, J.-P.; Muller, S.; Prato, M.; Bianco, A. Chem. Biol. 2003, 10, 961.
30. Pantarotto, D.; Briand, J.-P.; Prato, M.; Bianco, A. Chem. Commun. 2004, 16.
31. (a) Pantarotto, D.; Singh, R.; McCarthy, D.; Erhardt, M.; Briand, J.-P.; Prato, M.; Kostarelos, K.; Bianco, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5242. (b) Bianco, A.; Hoebeke, J.; Godefroy, S.; Chaloin, O.; Pantarotto, D.; Briand, J.-P.; Muller, S.; Prato, M.; Partidos, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 58. (c) Singh, R.; Pantarotto, D.; McCarthy, D.; Chaloin, O.; Hoebeke, J.; Partidos, C.D.; Briand, J.-P.; Prato, M.; Bianco, A.; Kostarelos, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4388.
32. Guldi, D. M.; Marcaccio, M.; Paolucci, D.; Paolucci, F.; Tagmatarchis, N.; Tasis, D.; Vázquez, E.; Prato, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4206.
33. Callegari, A.; Marcaccio, M.; Paolucci, D.; Paolucci, F.; Tagmatarchis, N.; Tasis, D.; Vázquez, E.; Prato, M. Chem. Commun. 2003, 2576.
34. Callegari, A.; Cosnier, S.; Marcaccio, M.; Paolucci, D.; Paolucci, F.; Georgakilas, V.; Tagmatarchis, N.; Vázquez, E.; Prato, M. J. Mater. Chem. 2004, 14, 807.
35. Georgakilas, V.; Voulgaris, D.; Vazquez, E.; Prato, M.; Guldi, D.M.; Kukovecz, A.; Kuzmany, H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14318.
36. Tagmatarchis, N.; Zattoni, A.; Reschilian, P.; Prato, M. Carbon 2005, 43, 1984.
37. Alvaro, M.; Atienzar, P.; de la Cruz, P.; Garcia, H.; Langa, F. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12691.
38. Lu, X.; Tian, F.; Xu, X.; Wang, N.; Zhang, Q. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10459.
39. Ivanov, V.; Fonseca, A.; Nagy, J. B.; Lucas, A.; Lambin, P.; Bernaerts, D.; Zhang, X.B. Carbon 1995, 33, 1727.
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41. Andrews, R.; Jacques, D.; Qian, D.; Acc. Chem. Res. 2002, 12, 1087.
42. (a) Zhang, J.; Lee, J.-K.; Wu, Y.; Murray, R.W. NanoLett. 2003, 3, 403. (b) Fernando, K.A.S.; Lin, Y.; Sun, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10234.
43. (a) Islam, M.F.; Rojas, E.; Bergey, D.M.; Johnson, A.T.; Yodh, A.G. NanoLett. 2003, 3, 269. (b) Moore, V.C.; Strano, M.S.; Haroz, E.H.; Hauge, R.H.; Smalley, R.H. NanoLett. 2003, 3, 1379.
44. (a) Zhu, J.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Kasuya, D.; Iijima, S. NanoLett. 2003, 3, 1239. (b) Georgakilas, V.; Tzitzios, V.; Gournis, D.; Petridis, D. Chem. Mater. 2005, 17, 1613.
45. Rao, A.M.; Richter, E.; Bandow, S.; Chase, B.; Eklund, P.C.; Williams, K. A.; Fang, S.; Subbaswamy, K.R.; Menon, M.; Thess, A.; Smalley, R.E.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M.S. Science 1997, 275, 187.
46. (a) O’Connell, M.J.; Bachilo, S.M.; Huffman, C.B.; Moore, V.C.; Strano, M.S.; Haroz, E.H.; Rialon, K.L.; Hauge, R.H.; Weisman, R.B.; Smalley, R.E. Science 2002, 297, 593. (b) Bachilo, S.M.; Strano, M.S.; Kittrell, C.; Hauge, R.H.; Smalley, R.E.; Weisman, R.B. Science 2002, 298, 2361.
47. (a) Yurekli, K.; Mitchell, C.A.; Krishnamoorti, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9902. (b) Wang, H.; Zhou, W.; Ho, D.L.; Winey, K.I.; Fischer, J.E.; Glinka, C. J.; Hobbie, E.K. NanoLett. 2004, 4, 1789.
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52. Seraphin, S.; Zhou, D.; Jiao, J.; Withers, J. C.; Loufty, R. Nature 1993, 362, 503.
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54. Smith, B.W.; Monthioux, M.; Luzzi, D.E. Nature 1998, 296, 323.
55. Sloan, J.; Hammer, J.; Green, M.L.H. Chem. Commun. 1998, 347.
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57. (a) Smith, B. W.; Luzzi, D. E. Chem. Phys. Lett. 2000, 321, 169. (b) Hirahara, K.; Suenaga, K.; Bandow, S.; Kato, H.; Okazaki, T.; Shinohara, H.; Iijima, S. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 5384. (c) Suenaga, K.; Tence, M.; Mory, C.; Colliex, C.; Kato, H.; Okazaki, T.; Shinohara, H.; Hirahara, K.; Bandow, S.; Iijima, S. Science 2000, 290, 2280.
58. (a) Pfeiffer, R.; Kuzmany, H.; Plank, W.; Pichler, T.; Kataura, H.; Achiba, Y. Diam. Rel. Mater. 2002, 11, 957. (b) Kavan, L.; Dunch, L.; Kataura, H. Chem. Phys. Lett. 2002, 361, 79. (c) Hongo, H.; Iijima, S. Phys. B : Cond. Mat. 2002, 323, 244.
59. (a) Luzzi, D.E.; Smith, B.W. Carbon 2000, 38, 1751. (b) Hernandez, E.; Meunier, V.; Terrones, H.; Buongiorno Nardelli, M.; Terrones, M.; Luzzi, D.E.; Charlier, J.-C. NanoLett. 2003, 3, 1037.
Parole Chiave
NANOTUBI DI CARBONIO, FULLERENI, CHIMICA ORGANICA SUPRAMOLECULARE, MATERIALI ORGANICI, OSSIDAZIONI, NANOMATERIALI, SPETTROSCOPIA RAMAN, SPETTROSCOPIA EPR

Sintesi, purificazione e caratterizzazione di nanotubi di carbonio funzionalizzati

Università degli Studi di Trieste
Abstract
Il principale scopo del presente progetto è quello di ottenere una nuova classe di composti a base di carbonio con proprietà chimiche ed elettroniche uniche, che siano adatte ad applicazioni avanzate in vari settori quali la preparazione di dispositivi opto-elettronici, l’elettronica molecolare e la biologia.
Gli obiettivi specifici del progetto sono essenzialmente due: i) esplorare le potenziali applicazioni dei nanotubi di carbonio (CNT) nella sintesi organica, con particolare attenzione per le reazioni sulle pareti esterne dei nanotubi, volte ad aumentarne la solubilità e la facilità di manipolazione; ii) esplorare le potenziali applicazioni dei CNT funzionalizzati nell’ambito della scienza dei materiali e della chimica farmaceutica.
La preparazione, lo studio delle proprietà e delle applicazioni dei materiali finali descritti in questo progetto non possono essere raggiunti mediante lo sforzo di un solo gruppo ma richiedono la collaborazione tra diverse unità di ricerca e per questo motivo il presente progetto sarà sviluppato nell’ambito di una rete nazionale di gruppi. Lo sforzo vigoroso, interdisciplinare e congiunto delle diverse unità scientifiche permetterà di ottenere nuove conoscenze fondamentali nel design e nello studio di materiali avanzati a base di carbonio.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Maurizio Prato Università degli Studi di TRIESTE
Obiettivo del Programma di Ricerca
Gli obiettivi del presente progetto di ricerca sono l’ideazione, la preparazione, la purificazione e la caratterizzazione di nuovi materiali basati su nanotubi di carbonio (CNT) derivatizzati. Ci si attende che la funzionalizzazione dei nanotubi porti a una classe di materiali completamente nuovi, aventi proprietà uniche con forte impatto nell’ambito della chimica dei materiali e della chimica farmaceutica.
Verranno utilizzati due principali approcci per la modificazione dei CNT:
a) funzionalizzazione covalente, mediante reazione 1,3-dipolare di ilidi azometiniche o reazioni di ossidazione.
b) funzionalizzazione non covalente o supramolecolare.
Alla preparazione dei nuovi derivati seguirà la messa a punto di nuove metodologie di purificazione dei prodotti e verranno affinate le tecniche di caratterizzazione di questi ultimi, passaggi obbligatori per poter disporre di materiale realmente utilizzabile nei diversi campi applicativi.

Più in dettaglio, gli obiettivi di questa ricerca includono:
1) derivatizzazione di CNT a parete singola e multipla (rispettivamente SWNT e MWNT) mediante cicloaddizione 1,3-dipolare;
2) derivatizzazione di CNT mediante metodologie ossidative;
3) messa a punto di metodologie di ossidazione catalizzate da composti del rutenio e poliossometallati (POM);
4) derivatizzazione ulteriore dei CNT funzionalizzati (sintesi di ammidi, esteri, ecc.);
5) funzionalizzazione di CNT per >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Nel corso degli ultimi anni, la crescita di materiali monodimensionali per la preparazione di nanofibre e nanotubi ha attratto enorme interesse. Unitamente a diverse classi di tubi di materiale organico e inorganico che presentano interessanti proprietà elettroniche, meccaniche e strutturali, i nanotubi di carbonio (CNT) sono estremamente promettenti per applicazione nella scienza dei materiali e in chimica farmaceutica.
La scoperta nei CNT è seguita alla sintesi del fullerene in quantità macroscopiche [1] e sin da allora la ricerca in questo settore si è continuamente evoluta [2]. Essi consistono di fogli di grafite arrotolati a formare strutture cilindriche la cui lunghezza è dell’ordine dei micrometri, mentre il diametro può raggiungere i 100 nm. I CNT formano aggregati che sono avviluppati tra loro, dando origine a reticolazioni molto complesse. A seconda dell’arrangiamento degli esagoni lungo la superficie tubulare, i nanotubi di carbonio possono essere metallici o semiconduttori. A causa di queste loro straordinarie proprietà possono essere considerati candidati molto interessanti per diverse applicazioni nanotecnologiche, quali riempitivi di matrici polimeriche, “contenitori” molecolari, (bio)sensori e altre ancora [3].
Tuttavia la mancanza di solubilità e la difficoltà di manipolazione in qualsiasi solvente ha imposto forti limitazioni all’utilizzo dei CNT, che, in quanto tali, sono insolubili in tutti i solventi organici e soluzioni acquose. Possono >>>