Materiali inorganici fotosensibili per la catalisi eterogenea
Ossidi semiconduttori (come TiO2 e WO3) e poliossoanioni, che sono considerati loro modelli molecolari, sono importanti materiali con potenziale applicazione in ambito fotocatalitico per la degradazione di inquinanti e di contaminanti emergenti (es. farmaci).
Obiettivi
La ricerca si focalizza sulla sintesi e caratterizzazione di catalizzatori inorganici solidi fotosensibili principalmente basati su ossidi semiconduttori. Una delle principali tematiche affrontate è comprendere l’effetto di numerosi parametri tra cui quello della natura della fase cristallina dell’ossido semiconduttore sulla attività fotocatalitica. Inoltre, si approfondisce lo studio dell’energetica di superficie. Di particolare interesse è anche lo studio del meccanismo della reazione fotocatalitica che avviene attraverso il monitoraggio delle specie radicaliche transienti coinvolte. Questi fotocatalizzatori sotto illuminazione sono equivalenti a elettrodi in condizioni di circuito aperto. Pertanto viene da sé il passaggio da un processo fotocatalitico ad uno foto-elettrocatalitico. Le reazioni di interesse sono sia di riduzione che di ossidazione. Particolare attenzione è rivolta all’utilizzo della tecnica fotocatalitica e fotoelettrocatalitica come metodo di ossidazione avanzato per la degradazione di inquinanti e di contaminanti emergenti (es. farmaci) che può essere potenzialmente accoppiato a reazioni ecosostenibili quali produzione di idrogeno o riduzione dell’anidride carbonica.
Strumentazione e Metodi
Sorgenti di luce per esperimenti fotochimici, spettroscopie Uv-vis, DR-UV-vis, IR, GC e HPLC, spettroscopia EPR-spin trapping, tecniche elettrochimiche.
Discipline coinvolte
Chimica inorganica; Elettrochimica, Catalisi; Scienza dei materiali..
Gruppo di lavoro
- Alessandra Molinari
- Carlo Alberto Bignozzi
- Stefano Caramori
Collaborazioni
- Prof. H. Garcia (Università di Valencia, Spagna)
- Prof. P. Hoggard (Santa Clara University, California)
- Dr. G. Magnacca (Università di Torino)
