Descrizione del modulo "Modelli e metodologie per lo studio di molecole e nanosistemi organizzati per la produzione ed immagazzinamento di energia (PM.P07.014.007)"

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  • Descrizione del modulo "Modelli e metodologie per lo studio di molecole e nanosistemi organizzati per la produzione ed immagazzinamento di energia (PM.P07.014.007)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Un ulteriore applicazione dei materiali ossidici studiati è quello dei nanosistemi funzionali per la diagnostica (bioimaging), sia in vivo che in vitro, ed per il rilascio controllato di farmaci in applicazioni nel campo dell'immunologia. (literal)
Tematiche di ricerca
  • -studio e progettazione di sistemi auto-organizzati mono- e bi-dimensionali di molecole molecole organiche su superfici. -sviluppo di modelli per la descrizione di superfici, difetti e nanosistemi (nanoclusters, nanorods, nanosheets) composti da ossidi metallici -Sviluppo di modelli per sistemi di catalitici supportati su ossidi metallici binari (TiO2, ZnO) e complessi (perovskiti) -studi computazionali dell'interazione tra nanosistemi e molecole. (literal)
Competenze
  • - Competenze (conoscenze possedute dai partecipanti alla commessa rilevanti ai fini del suo svolgimento) -Sviluppo di modelli per la descrizione di superfici e interfacce. -Sviluppo di modelli per la descrizione di nanosistemi inorganici (clusters, nanosheets). -Sviluppo di algoritmi per la risoluzione delle equazioni dinamiche che descrivono i vari processi molecolari che avvengono nelle fasi liquide. -Utilizzo di metodologie ab initio per lo studio di proprietà statiche e dinamiche e della reattività di sistemi chimici complessi. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • -materiali per dispositivi fotovolaici (TiO2, ZnO drogato, film organici autoorganizzati) -materiali per convertitori catalitici automobilistici (perovskiti studiate nell'ambito progetto europeo NEXTGENCAT). (literal)
Tecnologie
  • Sintesi di materiali ossidici per via solvotermale e da miniemulsioni. (literal)
Obiettivi
  • - sviluppo e utilizzo di modelli per la descrizione di superfici e nanosistemi a base di ossidi metallici. - comprensione della struttura di sistemi autoorganizzati mono- e bi- dimensionali costituiti da molecole molecole organiche. - Messa a punto di metodi di calcolo per lo studio di proprietà dinamiche di fasi complesse. (literal)
Stato dell'arte
  • Lo sviluppo di modelli realistici per la descrizione dell'interazione tra sistemi molecolari e le superfici sta assumendo un ruolo sempre più rilevante nella ricerca chimica. Infatti, grazie ai progressi hardware e software, è ora possibile andare ben oltre i tradizionali studi di surface science, che si limitavano al calcolo dell'adsorbimento di piccole molecole su siti di alta simmetria di superfici ideali. Da una parte, infatti, si possono trattare modelli realistici di superfici, comprendenti difetti (vacanze, steps, etc.), impurezze, specie co-adsorbite sfruttando modelli a supercella, a cluster, o ibridi (QM/MM). Dall'altra parte, grazie allo sviluppo di metodologie di dinamica a principi primi, è ora possibile non solo accedere alle proprietà chimico-fisiche dei sistemi, ma anche ottenere informazioni sulla reattività e sul comportamento dinamico in generale di sistemi complessi. (literal)
Tecniche di indagine
  • - Tecniche di calcolo quantomeccaniche basate sul funzionale densità con basi localizzate e di onde piane. - Tecniche di caratterizzazione per proprietà di superficie e massive (XPS, XRD, UV-Vis, FT-IR, TGA-DSC, Angolo di contatto) - Tecnologie (Metodologie di modellazione o di intervento su oggetti e sistemi) (literal)
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