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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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64) O. Scialdone, M.A. Sabatino, C. Belfiore, G. Filardo, A. Galia, G. Silvestri, Electrochimica Acta, 51, 598 (2005).
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68) Isabella Chiarotto, Marta Feroci., J. Org. Chem. 2003, 68, 7137-7139
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71) Feroci, M.; Orsini, M.; Palombi, L.; Rossi, L.; Inesi, A. Electrochim. Acta, 2005, 50, 2029-2036.
72) M. Feroci, J. Lessard, M. Orsini, A. Inesi, Tetrahedron Lett. 2005, 46(49), 8517-9.
Parole Chiave
ELECTROCATALISI, ELETTROCHIMICA ORGANICA, ELETTROSINTESI, CINETICA ELETTROCHIMICA, ELETTROCHIMICA MOLECOLARE, ELETTROCHIMICA DELLE SUPERFICI, ELETTROCHIMICA DELL'AMBIENTE

ELETTROCATALISI ED ELETTROSINTESI

Università degli Studi di Milano
Abstract
L’elettrocatalisi studia l’influenza che la natura del materiale elettrodico, e più generalmente la struttura dell’interfase elettrodo/soluzione esercitano sulla velocità dei processi elettrochimici che vi hanno luogo. Elettrosintesi è un processo di sintesi di composti chimici per via elettrochimica, i cui parametri di valutazione sono la cinetica, il meccanismo e la selettività. Questi parametri dipendono dalla natura del materiale elettrodico che svolge quindi il ruolo di catalizzatore attraverso le interazioni coi reagenti, prodotti e/o intermedi.

Questo progetto si ripromette di studiare in modo sistematico l’influenza che la natura del materiale elettrodico esercita sui processi che avvengono all’interfase elettrodo/soluzione allo scopo di individuare le condizioni ottimali in cui condurre i vari tipi di processi elettrodici con particolare riguardo a quelli di interesse sintetico. L’obiettivo in particolare è lo studio dell’elettrocatalisi nei processi di elettrochimica organica.

Un’indagine sistematica dell’area di ricerca dell’elettrocatalisi e dell’elettrosintesi può essere affrontata solo con uno sforzo coordinato dei gruppi che in Italia operano in questo settore. Il coordinamento tra i vari gruppi afferenti a questo progetto porta a focalizzare l’attenzione e a concentrare gli sforzi su tematiche che si intrecciano tra loro in modo tale da costituire un tutto unico e da favorire numerosi scambi di informazioni e diverse >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Sergio Trasatti Università degli Studi di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Scopo del progetto di ricerca è quello di studiare l’influenza che la natura del materiale elettrodico, e più in generale la struttura dell’interfase metallo/soluzione, esercitano sulla velocità e il meccanismo dei processi elettrodici, mettendo a frutto le conoscenze acquisite per individuare le condizioni ottimali in cui condurre i vari tipi di processi elettrodici, con particolare riguardo a quelli di interesse sintetico.

Lo studio del trasferimento elettronico permette inoltre di approfondire la conoscenza di questo processo che è alla base di tutte le reazioni elettroniche e della maggior parte delle reazioni chimiche. Come corollario, il progetto punta anche a sviluppare un approccio elettrochimico al trattamento delle acque reflue, consistente nella demolizione elettrocatalitica di composti organici per trasformarli in sostanze biodegradabili o non nocive.

Tali obiettivi saranno perseguiti con i contributi convergenti e complementari delle quattro Unita' di Ricerca afferenti a questo progetto, i cui ruoli specifici possono essere cosi' schematizzati (v. Sez. 2.3 per maggiori dettagli):

Roma – Nuove metodologie e nuove vie di elettrosimtesi organiche;
Milano – Elettrocatalisi nelle elettrosintesi organiche;
Padova – Meccanismi di trasferimento elettronico nelle elettrosintesi organiche;
Palermo – Ingegneria e applicazioni di elettrosintesi organiche.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Si definisce “elettrocatalisi” ogni evento che influenza la velocità dei processi d’elettrodo. Per tale ragione si può distinguere in linea di principio tra elettrocatalisi omogenea ed elettrocatalisi eterogenea. Le reazioni elettrochimiche avvengono all’interfase elettrodo/soluzione, sono quindi reazioni eterogenee. Ogni evento che avviene prima o dopo dell’atto elementare del trasferimento di carica, non può essere considerato un evento catalitico, ma solo uno step del percorso di reazione che modifica o il reagente o il prodotto della reazione eterogenea. E’ quindi solo l’interazione tra la superficie dell'elettrodo e reagenti, intermedi e/o prodotti della reazione di trasferimento di carica che puo' modificare l’energia di attivazione o il meccanismo della reazione elettrodica, ed è quindi da considerarsi “elettrocatalisi”.
Nella sintesi elettrochimica di composti organici l’elettrodo è stato tradizionalmente considerato solo una fonte di elettroni, ma senza particolare interesse dal punto di vista della sua struttura elettronica ed atomica. In altre parole, l’effetto che il materiale elettrodico può avere sul decorso della reazione elettrodica è generalmente rimasto in secondo piano, l’attenzione principale essendo puntata sul meccanismo della reazione organica. L’elettrocatalisi si è invece sviluppata fortemente nell’elettrosintesi inorganica, basti pensare alle reazioni di sviluppo di H2 [1], O2 [2],e Cl2 [3], e la reazione di riduzione dell’O2 [4 >>>