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Laboratori di Chimica Applicata – ACLabs

L’attività di ricerca del gruppo che opera nei Laboratori di Chimica Applicata è essenzialmente focalizzata su tematiche tipiche della scienza e della tecnologia dei materiali inorganici non metallici, con particolare riferimento ai materiali micro e mesoporosi, ai materiali leganti e ai materiali ceramici non tradizionali. In questi ultimi anni, raccogliendo l’eredità della “Scuola Napoletana” di Chimica Applicata, che da oltre mezzo secolo si occupa di materiali zeolitici e leganti, grande attenzione è stata rivolta alla evoluzione di tali materiali sfruttando gli strumenti innovativi che la scienza e la tecnologia dei materiali mette oggi a disposizione (dalle metodologie sperimentali e diagnostiche alle elaborazioni modellistiche) e alla ricerca di nuovi settori applicativi.

Principali ambiti di Ricerca:

Sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione di materiali adsorbenti e scambiatori ionici nanoporosi;
Valutazione delle proprietà adsorbenti di materiali nanostrutturati per la cattura di CO2, la purificazione di biogas e lo stoccaggio di energia termica;
Sviluppo di adsorbenti e catalizzatori monolitici a porosità gerarchica per applicazioni energetico-ambientali;
Sviluppo di sistemi innovativi per lo stoccaggio chimico di idrogeno mediante tecniche di nano-confinamento di composti idrogenati in materiali nanoporosi;
Modifica superficiale di materiali zeolitici, mediante l’impiego di surfattanti, chitosano e specie ioniche, per la rimozione di contaminanti anionici e contaminati emergenti;
Impiego di materiali zeolitici naturali e sintetici, modificati superficialmente utilizzando tensioattivi o molecole green per la realizzazione di carrier a lento rilascio di farmaci;
Studio dell’interazione tra zeoliti naturali e sintetiche con dopamina, per la realizzazione di sistemi di rimozione di contaminanti emergenti;
Sintesi e caratterizzazione di vernici antiossidanti “green” (Cromo Free) per il settore aeronautico;
Studio di materiali ecosostenibili: impiego di materiali naturali, sintetici e da riciclo nel confezionamento di malte pozzolaniche, fibro-rinforzate e geopolimeriche;
Sintesi e caratterizzazione di schiume ceramiche ibride (organiche-inorganiche) basate su materiali naturali ed ecosostenibili;
Sintesi e caratterizzazione di materiali ceramici tradizionali ed avanzati da precursori silico-alluminatici naturali e sintetici;
Studio e caratterizzazione di materiali nanostrutturati per la protezione e consolidamento di superfici lapidee naturali ed artificiali.

Laboratori presenti:

Laboratorio di diffrattometria e spettroscopia IR

Ref. Paolo Aprea
- XRPD (Panalytical XPERT PRO) - FTIR (Perkin Elmer Spectrum 3)

Laboratorio di analisi termica

Ref. Barbara Liguori
- Analisi termica simultanea (DTA/TGA) (Netzsch STA 409 PC)

Laboratorio di porosimetria - CeSMA

Ref. Domenico Caputo)
- Porosimetro a gas (Micromeritics ASAP 2020)
- Porosimetro ad intrusione di mercurio (Micromeritics AutoPore II)

Laboratorio di analisi chimica strumentale

Ref. Bruno de Gennaro
- Spettrofotometria in emissione al plasma (ICP-OES Perkin Elmer Optima 2100 DV)
- Cromatografia Ionica (Metrohm 761 Compact IC)
- Spettrofotometro UV-VIS (Shimadzu UV 1900)
- Microonde (Anton Paar Multivawe 3000)

Laboratorio di microscopia ottica ed elettronica

Ref. Benedetto De Vito
- Microscopio ottico a contrasto di fase (Zeiss)
- Microscopio a scansione elettronica (SEM, Cambridge) con associata microanalisi (EDS, Oxford)

Laboratorio di sintesi di materiali nanoporosi

Ref. Domenico Caputo
- Stufe e muffole
- Bilancia

Laboratorio di caratterizzazione materiali adsorbenti

Ref. Domenico Caputo, Paolo Aprea
- Micro-Bilancia McBain
- Gas-cromatografo (Varian)

Laboratorio materiali leganti, geopolimeri e schiume ceramiche

Ref. Fabio Iucolano, Barbara Liguori
- Cella climatica
- Stufe e muffole
- Bilancia per pesate idrostatiche
- Mulini
- Setacci a colonna

Pubblicazioni più rilevanti:

Principali progetti di ricerca finanziati:

Manifacture of artificial aggregates by means of multi step cold bonding pelletization of harzadous and non-harzardous wastes; 2022-2025; PRIN 2020, MIUR
NANOCER – Nanostructured Porous Ceramics for Environmental and Energy Applications; 2019-2022; PRIN 2017, MIUR
IDRICA – Laboratorio Integrato per il monitoraggio, controllo e gestione ottimale Delle Risorse IdriChe e Ambientali; 2017-2021; POR CAMPANIA FESR 2014/2020, Regione Campania
AD.A.M.O. – ADditive mAnufacturing applicata ad impianti Medicali per favorire l’Osseoincorporazione; 2016-2018; Horizon 2020 PON I&C 2014-2020, MiSE
Fuel Cell Lab – Sistemi innovativi e tecnologie ad alta efficienza per la poligenerazione; 2014-2016; PON03PE_00109, Regione Campania-MIUR
Smart Generation – Sistemi e tecnologie sostenibili per la generazione di energia; 2014-2016; PON03PE_00109, Regione Campania-MIUR
IMM – Interiors con Materiali Multifunzionali; 2014-2016; PON03PE_00109, Regione Campania-MIUR
Sirena – Sviluppo e Industrializzazione Sistemi a Radiofrequenza e Finestre elettromagnetiche; 2011-2015; Contratto di Sviluppo Regionale, MiSE-Regione Campania
Wisch – Work Into Shaping Campania’s Home; 2013-2015; PON FESR 2007-2013; MiSE-Regione Campania

Partnership:

ST Microelectronics S.r.l.
Aerosoft S.p.A. (Gruppo Trefin)
3DnA S.r.l.
Maddaloni Cementi S.r.l. (gruppo Colacem)
Leonardo S.p.A – Aircraft Division
Italiana zeoliti S.p.A.
Ceramiche Mo.MA S.p.A.
MA.RE snd di Renzo Vacondio &C
QPQ sas

Settore/i ERC (European Research Cuncil):

PE5 Synthetic Chemistry and Materials
New materials and new synthetic approaches, structure-properties relations, solid state chemistry, molecular architecture, organic chemistry

PE5_1 Structural properties of materials
PE5_3 Surface modification
PE5_4 Thin films
PE5_6 New materials: oxides, alloys, composite, organic-inorganic hybrid, nanoparticles
PE5_9 Coordination chemistry
PE5_12 Chemistry of condensed matter
PE5_13 Homogeneous catalysis

PE8 Products and Processes Engineering
Product and process design, chemical, civil, environmental, mechanical, vehicle engineering, energy processes and relevant computational methods

PE8_2 Chemical engineering, technical chemistry
PE8_3 Civil engineering, architecture, offshore construction, lightweight construction, geotechnics
PE8_11 Environmental engineering, e.g. sustainable design, waste and water no treatment, recycling, regeneration or recovery of compounds, carbon capture & storage

Parole chiave:

Materiali nanoporosi
Adsorbimento
Scambio ionico
Funzionalizzazione
Rilascio controllato di farmaci
Materiali ceramici
Materiali cementizi supplementari
Geopolimeri
Scarti di costruzioni e demolizioni
Beni culturali

Docenti e ricercatori:

Paolo Aprea

Domenico Caputo

Bruno De Gennaro

Fabio Iucolano

Barbara Liguori

Valentina Roviello

Assegnisti di Ricerca e Dottorandi:

Ing. Assunta Campanile
Ing. Enrica Luzzi
Ing. Marianna Orrico
Ing. Carlo Gravino

Altri componenti:

Prof.ssa Marina Fumo – DICEA
Prof.ssa Brigida Silvestri – DICEA
Ing. Arch. Gigliola D’Angelo – CITTAM

Altri componenti non afferenti all'Ateneo:

Prof. Francesco Pepe – Università del Sannio
Ing. Ilaria Capasso – Università di Chieti-Pescara
Dott.ssa Letizia Verdolotti – IPCB-CNR
Dott.ssa Luciana Lisi – STEMS-CNR
Ing. Stefano Cimino – STEMS-CNR
Ing. Fortunato Migliardini – STEMS-CNR
Dott.ssa Mariamelia Stanzione – IPCB-CNR
Dott.ssa Fabiana Tescione – IPCB-CNR

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