poster tesi 2014 2016

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Argomenti di tesi 2014/2016 Argomenti di tesi 2014/2016 Voltammetria Voltammetria Voltammetria ciclica CV, Differential Pulse Voltammetry DPV, Square Wave Voltammetry SWV, tecniche di stripping Elettrodo a disco rotante (RDE) Elettrodi a mercurio gocciolante e stazionario Elettrodi trasparenti ITO Elettrodi screen printed Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) (con Prof. W. Kutner e Dr. K. Noworyta, Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Science (Varsavia, Polonia) Tecniche Combinate Tecniche Combinate Spettroelettrochimica UV-Visibile-NIR (con Dott.ssa Monica Panigati, UNIMI) Spettroelettrochimica Dicroismo Circolare (CD) (con Prof. Sergio Abbate e Prof. Giovanna Longhi, Università di Brescia) Fotoelettrochimica (con Prof. Elena Selli e Dr. G. Chiarello) -0.00002 -0.00001 0.00000 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 E /V (SC E ) I / Elettrochimica per lo studio della Materia e della Reattività Elettroanalisi Molecolare Prof. Patrizia Romana Mussini con Dott. Serena Arnaboldi 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 /nm A 0 V 0.10 V 0.20 V 0.30 V 0.40 V 0.50 V 0.60 V 0.65 V 0.70 V 0.75 V 0.80 V 0.85 V 0.90 V 0.95 V 1.00 V 1.05 V 1.10 V 1.15 V 1.20 V Università degli Studi di Milano Dipartimento di Chimica Potenziometria Voltmetro elettronico ad altissima impedenza d’ingresso, generatore di idrogeno, elettrodo e cella a idrogeno, elettrodi e celle ad amalgama, celle con trasporto, elettrodi ionoreversibili (chinidrone, AgCl, Hg 2 Cl 2 …) Pile di Harned e di Baucke per la determinazione di standard pH-metrici primari e secondari secondo le raccomandazioni IUPAC Elettrodi ionoselettivi Misure di pH, rH e potenziali redox Elettrodi di riferimento e Ponti salini Conduttimetria Conduttimetro e celle di conduttività Elettrodo twin band e circuito bipotenziostatico per misure di conduttività di film sottili Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica (EIS Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica (EIS ) Amperometria Amperometria ella di Clark er la misura ell’ossigeno disciolto -0 .1 0 -0 .0 5 0 .0 0 0 .0 5 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5 -1 - 0 .7 5 -0 .5 -0 .2 5 0 0 .2 5 0 .5 0 .7 5 1 1 .2 5 E /V (F c + /F c) I /m A -1 1 0 0 -1 0 0 0 -9 0 0 -8 0 0 -7 0 0 -6 0 0 -5 0 0 -4 0 0 -3 0 0 -2 0 0 -1 0 0 0 f /H z t /s m/g m onom erunitsnm C H 2 C l 2 + 0 .1 M T B A P F 6 , 0 .2 V s -1 0 .0 0 1 M T X -0 .1 0 -0 .0 5 0 .0 0 0 .0 5 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5 -1 - 0 .7 5 -0 .5 -0 .2 5 0 0 .2 5 0 .5 0 .7 5 1 1 .2 5 E /V (F c + /F c) I /m A -1 1 0 0 -1 0 0 0 -9 0 0 -8 0 0 -7 0 0 -6 0 0 -5 0 0 -4 0 0 -3 0 0 -2 0 0 -1 0 0 0 f /H z t /s m/g m onom erunitsnm C H 2 C l 2 + 0 .1 M T B A P F 6 , 0 .2 V s -1 0 .0 0 1 M T X Elettroanalisi per il CONTROLLO QUALITA’ DEGLI ALIMENTI (Acqua, Latte, Pesce, Bevande...) TECNICHE ELETTROANALITICHE APPLICATE NEI NOSTRI PROGETTI Prossimamente disponibili anche tecniche avanzate di deposizione e caratterizzazione di film sottili nel nuovo laboratorio dipartimentale SmartMatLab! ELETTRODI CHIRALI per la discriminazione e la valutazione di eccessi enantiomerici degli antipodi di molecole d'interesse farmaceutico e biologico Abbiamo da pochi mesi presentato (Angew. Chem. Int. Ed., 53(10), 2623-2627, 2014; Chemistry, in press.) una rivoluzionaria famiglia di materiali molecolari chirali a base tiofenica che permettono di ottenere per elettrodeposizione elettrodi perfettamente speculari , in grado di separare nettamente (per la prima volta nella letteratura scientifica!) i segnali di antipodi di molecole chirali, permettendo di discriminarli e anche di stimare l'eccesso enantiomerico. La ricerca proposta consiste sia nella preparazione degli elettrodi enantiopuri per elettrooligomerizzazione o altre tecniche di deposizione disponibili nel nuovo laboratorio dipartimentale di caratterizzazione avanzata SmartMatLab) sia nella messa a punto di protocolli per la loro applicazione alla discriminazione degli enantiomeri di molecole d'interesse farmaceutico e biologico. Collaborazione con Prof. Francesco Sannicolò, con ISTM-CNR e con Università dell'Insubria Elettroanalisi per la CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI MOLECOLARI AVANZATI per l'optoelettronica, il fotovoltaico e la sensoristica Le tecniche elettroanalitiche, in particolare voltammetria, spettroscopia d'impedenza elettrochimica, microbilancia elettrochimica al quarzo, spettroelettrochimica, fotoelettrochimica... sono oggi fondamentali per la caratterizzazione e lo sviluppo di materiali molecolari avanzati per l'optoelettronica, il fotovoltaico, la sensoristica , etc, sia come singola molecola, sia come device da essa ricavato. Proponiamo dunque in questo campo una vasta gamma di progetti in collaborazione con diversi gruppi di ricerca di chimica organica e inorganica del nostro Dipartimento e di ISTM- CNR, relativi a •Complessi luminescenti per OLED •Complessi e molecole push-pull da usarsi come sensibilizzatori per celle solari organiche •Semiconduttori e polimeri conduttori per il fotovoltaico e la sensoristica Questi progetti potranno anche comprendere una interessante parte di implementazione dei materiali caratterizzati in forma di device, grazie alla prossima disponibilità del nuovo laboratorio dipartimentale di caratterizzazione avanzata SmartMatLab Elettrochimica ed elettroanalisi in LIQUIDI IONICI Elettroanalisi per la caratterizzazione e lo sviluppo di LIQUIDI IONICI CHIRALI I liquidi ionici sono sali organici liquidi a temperatura ambiente, che sono allo stesso tempo buoni solventi e buoni trasportatori di carica. Questo, unitamente alla bassa volatilità, li ha resi negli ultimi anni mezzi di reazione innovativi molto attraenti , per i processi chimici in generale, e in particolare per i processi elettrochimici dove essi svolgono contemporaneamente la funzione di solvente e di elettrolita di trasporto, e hanno prestazioni eccellenti per esempio nei processi di elettrodeposizione di materiali organici e inorganici. La chiralità li può rendere anche "intelligenti", in quanto capaci di distinguere molecole esistenti come immagini speculari, promuovendo processi enantioselettivi. Per esaltare questa proprietà proponiamo un approccio in cui l'origine della chiralità non é puntuale, ma inerente all'intera unità strutturale che conferisce al composto la proprietà di esistere come liquido ionico. In questo ambito proponiamo progetti su Elettroanalisi per lo studio dei nuovi liquidi ionici e delle loro prestazioni come mezzi di reazione Le tecniche elettroanalitiche (conduttimetria, potenziometria, amperometria, voltammetria...) sono fondamentali per il controllo qualità e di processo in campo alimentare, offrendo la possibilità di monitorare un'ampia gamma di fondamentali parametri chimico fisici. In quest'ambito proponiamo progetti di sviluppo e applicazione di protocolli elettroanalitici per il controllo di qualità degli alimenti, insieme con il Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare. Molti tra i priority organic pollutants presenti nelle acque lombarde, di cui é urgente sviluppare protocolli di monitoraggio e abbattimento, appartengono alla classe degli alogenuri organici. Negli ultimi anni abbiamo evidenziato e razionalizzato le straordinarie proprietà catalitiche di elettrodi di metalli nobili quali Ag e Au per la elettroriduzione selettiva e in condizioni blande del legame carbonio alogeno. Proponiamo dunque progetti relativi all'applicazione di tali elettrodi per il monitoraggio di priority organic pollutants alogenati, concentrandoci in particolare su quelli presenti nelle acque lombarde. Collaborazione con l'Università di Padova e con il Elettroanalisi su elettrodi Elettroanalisi su elettrodi elettrocatalitici per il MONITORAGGIO DI elettrocatalitici per il MONITORAGGIO DI PRIORITY ORGANIC POLLUTANTS PRIORITY ORGANIC POLLUTANTS nelle acque nelle acque lombarde lombarde

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Argomenti di tesi 2014/2016 Argomenti di tesi 2014/2016 VoltammetriaVoltammetriaVoltammetria ciclica CV, Differential Pulse Voltammetry DPV, Square Wave Voltammetry SWV, tecniche di strippingElettrodo a disco rotante (RDE) Elettrodi a mercurio gocciolante e stazionarioElettrodi trasparenti ITOElettrodi screen printed

Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) (con Prof. W. Kutner e Dr. K. Noworyta, Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Science (Varsavia, Polonia)

Tecniche CombinateTecniche Combinate Spettroelettrochimica UV-Visibile-NIR (con Dott.ssa Monica Panigati, UNIMI) Spettroelettrochimica Dicroismo Circolare (CD) (con Prof. Sergio Abbate e Prof. Giovanna Longhi, Università di Brescia)Fotoelettrochimica (con Prof. Elena Selli e Dr. G. Chiarello)

-0.00002

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E / V (SCE)

I / A

Elettrochimica per lo studio della Materia e della Reattività

Elettroanalisi MolecolareProf. Patrizia Romana Mussini con Dott. Serena Arnaboldi

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0.1

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300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

/ nm

A

0 V0.10 V0.20 V0.30 V0.40 V0.50 V0.60 V0.65 V0.70 V0.75 V0.80 V0.85 V0.90 V0.95 V1.00 V1.05 V1.10 V1.15 V1.20 V

Università degli Studi di

MilanoDipartimento di ChimicaPotenziometriaVoltmetro elettronico ad altissima impedenza d’ingresso, generatore di idrogeno, elettrodo e cella a idrogeno, elettrodi e celle ad amalgama, celle con trasporto, elettrodi ionoreversibili (chinidrone, AgCl, Hg2Cl2…)

Pile di Harned e di Baucke per la determinazione di standard pH-metrici primari  e secondari secondo le raccomandazioni IUPAC

Elettrodi ionoselettivi

Misure di pH, rH e potenziali redox

Elettrodi di riferimento e Ponti saliniConduttimetriaConduttimetro e celle di conduttività

Elettrodo twin band e circuito bipotenziostatico per misure di conduttività di film sottili

Spettroscopia di Impedenza Elettrochimica (EISSpettroscopia di Impedenza Elettrochimica (EIS)

AmperometriaAmperometriaCella di Clark per la misura dell’ossigeno disciolto

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E / V ( F c + / F c )

I /

mA

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A u e l e c t r o d e ( E Q C M ) , C H 2 C l 2 + 0 . 1 M T B A P F 6 , 0 . 2 V s - 1

0 . 0 0 1 M T X

C o u n t e r a n i o n i n g r e s s / e g r e s s

Elettroanalisi per il CONTROLLO QUALITA’ DEGLI ALIMENTI (Acqua, Latte, Pesce,

Bevande...)

TECNICHE ELETTROANALITICHE APPLICATE NEI NOSTRI PROGETTI

Prossimamente disponibili anche tecniche avanzate di deposizione e caratterizzazione di film sottili nel nuovo laboratorio dipartimentale

SmartMatLab!

ELETTRODI CHIRALI per la discriminazione

e la valutazione di eccessi enantiomerici degli antipodi di molecole d'interesse

farmaceutico e biologico Abbiamo da pochi mesi presentato (Angew. Chem. Int. Ed., 53(10), 2623-2627, 2014; Chemistry, in press.) una rivoluzionaria famiglia di materiali molecolari chirali a base tiofenica che permettono di ottenere per elettrodeposizione elettrodi perfettamente speculari, in grado di separare nettamente (per la prima volta nella letteratura scientifica!) i segnali di antipodi di molecole chirali, permettendo di discriminarli e anche di stimare l'eccesso enantiomerico. La ricerca proposta consiste sia nella preparazione degli elettrodi enantiopuri per elettrooligomerizzazione o altre tecniche di deposizione disponibili nel nuovo laboratorio dipartimentale di caratterizzazione avanzata SmartMatLab) sia nella messa a punto di protocolli per la loro applicazione alla discriminazione degli enantiomeri di molecole d'interesse farmaceutico e biologico. Collaborazione con Prof. Francesco Sannicolò, con ISTM-CNR e con Università dell'Insubria

Elettroanalisi per la CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI MOLECOLARI AVANZATI per l'optoelettronica, il fotovoltaico e la

sensoristica Le tecniche elettroanalitiche, in particolare voltammetria, spettroscopia d'impedenza elettrochimica, microbilancia elettrochimica al quarzo, spettroelettrochimica, fotoelettrochimica... sono oggi fondamentali per la caratterizzazione e lo sviluppo di materiali molecolari avanzati per l'optoelettronica, il fotovoltaico, la sensoristica, etc, sia come singola molecola, sia come device da essa ricavato. Proponiamo dunque in questo campo una vasta gamma di progetti in collaborazione con diversi gruppi di ricerca di chimica organica e inorganica del nostro Dipartimento e di ISTM-CNR, relativi a •Complessi luminescenti per OLED •Complessi e molecole push-pull da usarsi come sensibilizzatori per celle solari organiche•Semiconduttori e polimeri conduttori per il fotovoltaico e la sensoristica

Questi progetti potranno anche comprendere una interessante parte di implementazione dei materiali caratterizzati in forma di device, grazie alla prossima disponibilità del nuovo laboratorio dipartimentale di caratterizzazione avanzata SmartMatLab

Elettrochimica ed elettroanalisi in LIQUIDI IONICI Elettroanalisi per la

caratterizzazione e lo sviluppo di LIQUIDI IONICI CHIRALII liquidi ionici sono sali organici liquidi a temperatura ambiente, che sono allo stesso tempo buoni solventi e buoni trasportatori di carica. Questo, unitamente alla bassa volatilità, li ha resi negli ultimi anni mezzi di reazione innovativi molto attraenti, per i processi chimici in generale, e in particolare per i processi elettro chimici dove essi svolgono contempo raneamente la funzione di solvente e di elettrolita di trasporto, e hanno prestazioni eccellenti per esempio nei processi di elettrodeposizione di materiali organici e inorganici. La chiralità li può rendere anche "intelligenti", in quanto capaci di distinguere molecole esistenti come immagini speculari, promuovendo processi enantioselettivi. Per esaltare questa proprietà proponiamo un approccio in cui l'origine della chiralità non é pun tuale, ma inerente all'intera unità strutturale che conferisce al composto la proprietà di esistere come liquido ionico.

In questo ambito proponiamo progetti su

Elettroanalisi per lo studio dei nuovi liquidi ionici e delle loro prestazioni come mezzi di reazione

Elettrodeposizione di materiali molecolari in liquidi ionici.

Progetto finanziato da Fondazione Cariplo, in Collaborazione con Prof. Francesco Sannicolò, con ISTM-CNR e con Università dell'Insubria

Le tecniche elettroanalitiche (conduttimetria, potenziometria, amperometria, voltammetria...) sono fondamentali per il

controllo qualità e di processo in campo alimentare, offrendo la possibilità di monitorare un'ampia gamma di fondamentali

parametri chimico fisici.

 In quest'ambito proponiamo progetti di sviluppo e applicazione di protocolli elettroanalitici per il controllo di qualità degli

alimenti, insieme con il Dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare.

Molti tra i priority organic pollutants presenti nelle acque lombarde, di cui é urgente sviluppare protocolli di monitoraggio e abbattimento, appartengono alla classe degli alogenuri organici. Negli ultimi anni abbiamo evidenziato e razionalizzato le straordinarie proprietà catalitiche di elettrodi di metalli nobili quali Ag e Au per la elettroriduzione selettiva e in condizioni blande del legame carbonio alogeno.

Proponiamo dunque progetti relativi all'applicazione di tali elettrodi per il monitoraggio di priority organic pollutants alogenati, concentrandoci in particolare su quelli presenti nelle acque lombarde.

 Collaborazione con l'Università di Padova e con il CNR.

Elettroanalisi su elettrodi elettrocatalitici Elettroanalisi su elettrodi elettrocatalitici per il MONITORAGGIO DI per il MONITORAGGIO DI PRIORITY PRIORITY ORGANIC POLLUTANTSORGANIC POLLUTANTS nelle acque nelle acque

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