Dipartimento di Chimica

Questa linea di ricerca affronta la sfida di fornire materiali avanzati per la produzione industriale, con particolare attenzione alle tecnologie di produzione innovative che consentono di progettare materiali innovativi con proprietà avanzate.

1. leghe per additive manufacturing (Battezzati)
2. metalli amorfi (Battezzati)
3. leghe ad alta entropia (Battezzati)
4. leghe magnetiche (Baricco)
5. leghe industriali: leghe ferrose e non-ferrose (Baricco)
6. metalli preziosi (Battezzati)
7. polimeri termoplastici (Zanetti)
8. polimeri termoindurenti (Zanetti)
9. polimeri compositi (Zanetti)
10. nanocompositi polimerici (Zanetti)
11. polimeri per additive manufacturing (Zanetti)

Questa linea di ricerca affronta la sfida di fornire materiali avanzati per migliorare le caratteristiche e le prestazioni dei veicoli o dei loro componenti.

1. leghe per additive manufacturing (Battezzati)
2. metalli amorfi (Battezzati)
3. leghe ad alta entropia (Battezzati)
4. leghe magnetiche (Baricco)
5. leghe industriali: leghe ferrose e non-ferrose (Baricco)
6. polimeri termoplastici (Brunella)
7. polimeri termoindurenti (Brunella)
8. polimeri compositi (Zanetti)
9. nanocompositi polimerici (Zanetti)
10. polimeri per ricoprimenti/vernici  (Luda)
11. thermoplastic adhesives (Brunella)
12. fibre e tessuti per applicazioni estetiche (Brunella)
13. elastomeri (Brunella)
14. compositi conduttivi a base carbonio per cavi elettrici (Scarano)
15. Compositi e modificazioni superficiali per applicazioni tribologiche (Maurino, Pellegrino)
16. Studi tribologici di coppie striscianti in regimi di dry friction (Maurino, Pellegrino)

Questa linea di ricerca affronta la sfida di fornire materiali avanzati per un sistema energetico sostenibile, vale a dire materiali per il recupero di energia da fonti rinnovabili, il trasporto di energia, lo stoccaggio di energia o la conversione in altre forme di energia.

1. materiali per l’immagazzinamento di idrogeno (Baricco)
2. materiali termoelettrici (Castellero, Barolo)
3. wicks per heat pipes (Rizzi)
4. setacci molecolari a base carbonio (Zanetti, Scarano)
5. polimeri per celle a combustibile PEM (Trotta)
6. materiali per batterie (Minero, Minella, Baricco, Trotta)
7. Materiali per elettrodi, elettrodi e elettroliti funzionalizzati (Minero, Sordello, Nervi, Gobetto, Barolo)
8. Materiali per la riduzione di  CO2 (Minero, Sordello, Zanetti, Nervi, Gobetto, Bordiga)
9. Materiali per la scissione dell'acqua (Minero, Sordello, Nervi, Pellegrino)
10. Materiali per celle solari ibride (Barolo, Viscardi)
11. materiali amorfi e organici per l’optoelettronica (Benzi, Barolo)
12. polimeri conduttivi (Quagliotto, Viscardi)
13. materiali per pompe di calore (Bordiga)
14. materiali per la cattura e immagazzinamento della CO2 (Bordiga)
15. materiali perovskitici per celle a combustibile (Magnacca)
16. materiali ibridi per la cattura della luce e il trasferimento di energia (Minero, Minella, Martra, Bonino, Civalleri, Barolo)

Questa linea di ricerca affronta la sfida di fornire materiali innovativi da vari campi di ricerca: sensori/attuatori/dispositivi analitici/spintronica.

1. metalli nanoporosi (Rizzi)
2. nanocompositi polimerici (Zanetti)
3. polimeri nanoporosi/nanostrutturati (Zanetti, Trotta)
4. ossidi metallici nanostrutturati da electrospinning di vettori polimerici (Zanetti, Bracco)
5. materiali moleculari cristallini (Chierotti, Gobetto)
6. biosensori NLO (Marabello, Benzi)
7. materiali biomimetici e nanomateriali (Baggiani)
8. metalli nanostutturati/ossidi metallici come tracciatori e amplificatory di segnale (Anfossi)
9. Materiali per l’informazione quantistica e la spintronica (Chiesa)
10. compositi conductivi a base carbonio per sensoristica (Scarano)

Questa linea di ricerca affronta la sfida dello sviluppo di nuovi materiali catalitici, con una migliore attività catalitica e stabilità.

1. metalli nanoporosi (Rizzi)
2. carbonio nanoporoso (Zanetti, Trotta, Giordani)
3. carboni attivati (Groppo)
4. Materiali per la catalisi eterogena, la foto-catalisi e la  photo-water splitting (Minero, Maurino, Minella, Sordello, Calza, Fabbri, Vione, Giamello, Paganini, Livraghi, Berlier, Martra, Scarano, Spoto, Magnacca, Pellegrino)
5. zeoliti transition metal exchanged per redox catalisi (Berlier, Bordiga)
6. zeoliti per catalisi acida (Berlier, Bonino, Bordiga)
7. zeoliti per reazioni di oligomerizzazione (Berlier, Bordiga)
8. zeoliti gerarchiche e materiali mesoporosi per catalisi (Bordiga, Bonino, Quagliotto)
9. nanocatalizzatori per reazioni di formazione di legami C-N (Martra, Bonino, Ugliengo)
10. materiali ibridi a base carbonio/ossidi/graphene like (Minero, Minella, Calza, Scarano, Spoto, Pellegrino)
11. nanoparticelle metalliche supportate (Groppo)
12. single-sites su silice e allumina per reazioni di polimerizzazione di olefine (Groppo)
13. catalizzatori Ziegler-Natta (Groppo)

Questa linea di ricerca affronta la sfida di fornire materiali avanzati per la protezione dell'ambiente e del cibo.

1. Nanoporosi/ membrane nanostrutturate/ricoprimenti (Scalarone)
2. Nanoporosi/polimeri assorbenti (Trotta, Baggiani, Giovannoli)
3. carbone microporoso (Zanetti)
4. Setacci molecolari al carbonio (Zanetti, Trotta)
5. Metalli nanoporosi (Rizzi)
6. Vetri di silice porosi per l’assorbimento di inquinanti dell’aria e sensori (Berlier, Damin, Bordiga)
7. Dispositivi nanostrutturati per il rilevamento spettroscopico di contaminanti alimentari (Martra)
8. Materiali ibridi ossido/solfuro (Scarano)
9. Materiali low-cost per assorbimento di inquinanti (da gas e liquidi) (Magnacca)
10. Materiali per l'abbattimento di inquinanti in fase acquosa (Minero, Maurino, Calza, Minella, Sordello, Fabbri, Pellegrino)
11. Materiali per l'abbattimento di inquinanti in fase gas (Minero, Maurino, Minella, Pellegrino)
12. Nanoparticelle di silice mesoporosa per somministrazione e rilascio mirato di farmaci (Berlier)
13. Nanoidrossiapatite per medicina rigenerativa e somministrazione di farmaci (Martra)
14. Nanobiomateriali fotoluminescenti (per imaging in-vitro e in-vivo) (Martra)
15. Nanoparticelle ibride di ossidi enzima-metallo (per la medicina) (Martra)

METALLI, VETRI, MATERIALI LAPIDEI NATURALI ED ARTIFICIALI

Metalli
Caratterizzazione della microstruttura per studi di tecnologia, produzione, diagnostica (Baricco, Battezzati, Castellero, Rizzi). Studio del degrado, conservazione e protezione (Croveri, Poli).

Ceramiche e porcellane
Caratterizzazione tecnologica per la determinazione di classi di impasto, finiture e rivestimenti, cottura, autenticazione, valutazione di provenienza (Agostino, Davit, Diana, Gulmini, Operti, Turco). Studio del degrado e materiali per la conservazione (Croveri).

Malte, intonaci e dipinti murali
Caratterizzazione tecnologica: materie prime, cottura, idraulicità (Cerrato, Davit, Operti, Turco). Studio del degrado, consolidamento e protezione (Croveri, Poli, Scalarone).

Vetri e smalti
Indagini invasive (Croveri, Davit, Gulmini) e non (Agostino, Operti) per lo studio della composizione, cromofori, opacizzanti; studi di degrado su materiali simulati.

Materiali lapidei naturali e artificiali
Caratterizzazione tecnologica di laterizi (Davit, Operti, Turco). Studio del degrado, consolidamento e protezione del materiale lapideo naturale ed artificiale (Croveri, Poli, Scalarone).

LEGANTI, VERNICI, PIGMENTI, COLORANTI e I LORO SUPPORTI

Codici miniati, pergamene
Messa a punto di procedure analitiche non invasive o micro-invasive delle specie coloranti e loro caratterizzazione (Davit, Gulmini, Agostino).

Dipinti su tela e tavola
Caratterizzazione dei materiali in opera e delle tecniche esecutive. Diagnostica e conservazione (Agostino, Croveri, Diana, Poli, Scalarone).

Tessuti storici
Caratterizzazione, indagine della tecnologia di produzione, valutazione di provenienza e autenticazione (Davit, Gulmini).

Vernici e finiture su strumenti musicali storici
Caratterizzazione, valutazione di provenienza, datazione e autenticazione, diagnostica per conservazione e restauro (Davit, Gulmini).

Legno, carta
Caratterizzazione, valutazione di provenienza e autenticazione di manufatti lignei e cartacei (Agostino, Cerrato, Croveri, Diana).

MATERIALI MODERNI E CONTEMPORANEI

Fotografie e pellicole
Diagnostica per la conservazione, caratterizzazione dei materiali fotografici, cinematografici e di archivio (Agostino, Croveri, Diana, Poli).

Materiali plastici
Caratterizzazione e diagnostica sui materiali polimerici dell’arte moderna e contemporanea (Chiantore, Poli, Scalarone).

Materiali per il restauro e la conservazione (Croveri, Poli, Scalarone)

CONSERVAZIONE PREVENTIVA

Analisi della qualità dell'aria in vetrine museali
Studio delle emissioni (VOCs) di materiali musealizzati e per la realizzazione di vetrine museali; rimozione inquinanti (Chiantore, Poli, Scalarone).

Le metodologie analitiche

• Microscopia elettronica e microanalisi (SEM-EDS, TEM-EDS)
• Spettroscopie ottiche (FT-IR, UV-VIS-NIR, Raman)
• Colorimetria
• ICP-OES
• GC, GC/MS, Pirolisi-GC/MS
• HPLC con vari rivelatori
• Tecniche metallografiche
• XRD
• XRF
• NMR
• Microscopie ottiche
• Analisi termiche (DSC, TGA)
• Prove meccaniche (test in trazione e compressione)
• Analisi reologiche
• Misura dell’angolo di contatto
• Preparazione sezioni lucide
• Metodologie UNI per la valutazione dei trattamenti conservativi

Questa linea di ricerca è legata allo studio di nuove tecnologie di produzione e ai loro effetti sulle proprietà dei materiali.

1. solidificazione rapida di materiali metallici (Battezzati)
2. additive manufacturing (Battezzati)
3. diffusion bonding (Rizzi)
4. Nanocompositi (Zanetti)

Il Dipartimento di Chimica è dotato di un set completo di attrezzature per la caratterizzazione dei materiali.

1. microscopia (ottica, SEM, TEM, HRTEM, AFM) (Martra, Rizzi, Cerrato, Scarano, Turco)
2. diffrazione di raggi X (XRD) (Baricco, Marabello, Turco, Bonometti)
3. analisi termica (DSC, HTDSC, HPDSC, TGA, TGA/FTIR, TGA/GC/MS) (Battezzati, Zanetti, Fenoglio, Turco)
4. proprietà meccaniche (Battezzati, Bracco)
5. pirolisi-gas cromatografia/spettroscopia di massa (Py-GC/MS) e GC/MS (Scalarone)
6. cromatografia size exclusion/gel permeation (SEC/GPC) (Scalarone)
7. spettroscopia infrarossa (FTIR, ATR-FTIR, FTIR mapping, FTIR imaging) (Bracco, Nervi, Gobetto, Garino, Cerrato, SURFIN)
8. misure reologiche (Brunella, Scalarone)
9. spettroscopia UV-Vis e DR-UV-Vis (Brunella, Nervi, Gobetto, Garino, Barbero N., Cerrato, SURFIN)
10. Analisi dinamico-meccanica (DMA) (Luda)
11. analisi elementare (micro-XRF, elementi in tracce, mappature, CHNS-O) (Agostino, Benzi, Turco)
12. HPLC (Valter Maurino, Fabrizio Caldera)
13. Fire text (Oxygen Index e UL-94) (Zanetti)
14. Invecchiamento accelerato di polimeri (Scalarone, Bracco)
15. Risonanza magnetica nucleare a stato solido (Gobetto, Chierotti)
16. spettroscopia di impedenza (Nervi)
17. Conducibilità a stato solido (Nervi)
18. Biocompatibilità (Caratterizzazione chimica) (Fenoglio, Martra)
19. diametro idrodinamico (particelle submicro- e nanometriche) (Fenoglio, Maurino)
20. Colorimetria (Viscardi)
21. Zeta potential (Trotta, Fenoglio)
22. actività REDOX- (Nervi)
23. spectroscopia micro-Raman (Raman mapping, Raman imaging) (Cerrato)
24. diffrazione di raggi X da cristallo singolo Mo- e Cu-Ka (Marabello)
25. Spectroscopia di Risonanza paramagnetica elettronica (EPR) (Giamello, Chiesa, Paganini, Livraghi, Fenoglio)
26. tensiometro e angolo di contatto (Quagliotto, Barbero N.)
27. Riflettanza diffusa UV-Vis (SURFIN)
28. Spettroscopia di luminescenza comprendente misurazioni di durata (Martra, Barolo, Bonino)
29. scattering anelastico di neutroni (Groppo).
30. Attrezzature microcalorimetriche per studi di adsorbimento (Bordiga, Magnacca)
31. Attrezzature microgravimetriche per studi di adsorbimento (Berlier, Magnacca)
32. Strumenti volumetrici di gas per la determinazione della superficie e della porosità dei materiali (adsorbimento di N2 e Kr a 77K)
33. XAS (Groppo, Bordiga, Berlier)

Questa linea di ricerca è legata allo studio teorico del materiale.

1. calcoli DFT di onda piana periodica a stato solido (Nervi)
2. calcoli DFT basati su cluster and gaussiane periodiche (TEO, Ricchiardi)

Il Dipartimento di Chimica è dotato di diverse strutture per la produzione e il trattamento di varie classi di materiali.

1. Brabender mixer (Zanetti)
2. Haake miniextruder (Zanetti)
3. Microtomo (Bracco)
4. melt spinner (Battezzati)
5. forno ad arco melter, forno a induzione, forni tubulari per calcinazioni (Battezzati, SURFIN)
6. elettrospinning (Zanetti, Bracco)
7. 3d printer (Zanetti)
8. Linee per alto vuoto dotate di pompe turbomolecolari (pressione residua inferiore a 10-4 mbar) (SURFIN)
9. glove-boxe (Groppo, Morandi)

Misura di spessore e proprietà ottiche di film sottili mediante
(Valter Maurino, Gabriele Ricchiardi)