Descrizione della commessa "Elettrochimica dei materiali in film sottile per applicazioni all'energetica (ET.P06.011)"

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  • Descrizione della commessa "Elettrochimica dei materiali in film sottile per applicazioni all'energetica (ET.P06.011)" (literal)
Strumentazione
  • Potenziostati/Galvanostati, Analizzatori di risposte in frequenza, mulini per preparazione di leghe, SEM-EDX, XRD, spettrofotometriUV-vis, FTIR, cromatografo ionico, Microbilancia al Quarzo (EQCM), strumentazione per Spettroelettrochimica, Fotoelettrochimica e Misure di Fotoconducibilità. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Si studiano: materiali elettrodici porosi e/o compositi per lo sviluppo di gas (principalmente idrogeno), catalizzatori compositi per l'ossidazione di idrocarburi leggeri e biocombustibili, materiali elettrodici per processi di disinquinamento e recupero ambientale, nanostrutture metalliche di alto sviluppo superficiale per sensoristica o elettroctalisi, elettrodeposizione di metalli o leghe, in strato compatto o micro/nano strutturato poroso ad elevato sviluppo superficiale e loro eventuale decorazione con specie catalitiche; leghe metalliche in film sottile con funzione decorativa e/o protettiva, materiali a base di piombo provenienti da procedimenti di riciclo a basso impatto ambientale, modelli d'impedenza di sistemi elettrochimici con geometria e/o reattività disomogenea. (literal)
Competenze
  • I partecipanti alla commessa hanno comptenze relative ad elettrochimica, elettrodeposizione, elettrocatalisi, fotoelettrochimica, scienza dei materiali, corrosione, sintesi di sistemi inorganici nanodimensionati. Essi hanno consolidata esperienza nella realizzazione di prove sperimentali di natura elettrochimica, e nell'analisi dei loro risultati. Sono in grado di analizzare ed interpretare autonomamente risultati di diverse tecniche analitiche e di caratterizzazione morfologica e strutturale. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Processi elettrolitici. Dispositivi per la produzione e l'accumulo di energia. (literal)
Obiettivi
  • Ci si propone di ottenere (a) anodi e catodi per l'elettrolisi dell'acqua, (b) materiali catalitici per la produzione d'idrogeno, (c) materiali elettrocatalitici e sensori per la riduzione/determinazione di nitrati, (d) catalizzatori per l'ossidazione (parziale o totale) di metano e biocombustibili, (e) nanostrutture metalliche, (f) modelli per l'analisi dell'impedenza di sistemi complessi (g) metodi di caratterizzazione di materiali piombiferi provenienti da procedure di riciclo . (literal)
Stato dell'arte
  • La ricerca internazionale persegue lo sviluppo di nuovi materiali elettrodici per processi anodici e catodici, puntando ad ottimizzarne proprietà catalitiche e stabilità. Lo IENI porta contributi originali alla produzione e caratterizzazione di materiali compositi e nanostrutture . I metodi di preparazione dei materiali elettrocatalitici vengono estesi a catalizzatori di reazioni non elettrochimiche quali la combustione catalitica e l'ossidazione parziale del metano e di biocombustibili, processo utile a ridurre drasticamente le emissioni di gas nocivi (ad esempio NOx) e a migliorare l'efficienza energetica. Le procedure di preparazione impiegate vanno da semplici reazioni di elettrodeposizione o deposizione spontanea, finalizzate alla modifica di schiume metalliche con nuclei di metalli nobili, alla deposizione di nanostrutture metalliche nei pori di membrane polimeriche o in condizioni di intensa evoluzione d'idrogeno le cui bolle agiscono come templato transiente. I materiali prodotti vengono studiati in relazione al loro impiego nella produzione di energia, ed in processi environmentally-friendly in termini di sostenibilità o recupero ambientale e di riutilizzo dei materiali. (literal)
Tecniche di indagine
  • Sperimentazione su scala di laboratorio e sviluppo di modelli quali/quantitativi (literal)
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