NANOSISTEMI PER APPLICAZIONI ANALITICHE PER L'AMBIENTE E L'INDUSTRIA

CHIM/01 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ANNALINDA CONTINO
Email: acontino@unict.it
Edificio / Indirizzo: Edificio1 Viale andrea Doria 6 95125 Catania
Telefono: 095 7385150
Orario ricevimento: Martedì 14.30-15.30. Mercoledì 11.30-12.30. Si consiglia di prenotarsi via email per evitare la sovrapposizione con altre attività istituzionali.


Obiettivi formativi

L’'insegnamento ha lo scopo di fare acquisire allo studente conoscenze nell’ambito dei sistemi nanometrici con particolare attenzione alla messa a punto di sintesi e caratterizzazione di colloidi stabilizzati utilizzabili per la rivelazione e la rimozione di agenti inquinanti di provenienza antropica.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base acquisite con la Laurea di primo livello.



Frequenza lezioni

Come da regolamento didattico di ateneo e regolamento del Corso di Studi.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.



Contenuti del corso

Sistemi colloidali: Colloidi Inorganici: Cenni storici. Metodi di sintesi. Approccio top down e approccio bottom up. Ottenimento di nanoparticelle con differenti morfologie: strutture isotrope e anisotrope. Stabilizzazione dei colloidi. Ruolo delle specie agenti come cappanti e delle forze attrattive e repulsive nei processi di aggregazione. Proprietà elettriche dei colloidi. Ruolo del pH e della forza ionica. Funzionalizzazione delle nanoparticelle: assorbimento fisico, chemiadsorbimento e funzionalizzazione covalente. Valutazione critica e messa a punto di strategie sintetiche per via umida di colloidi stabilizzati di oro e di argento. Principali metodi di caratterizzazione dei colloidi: spettroscopia UV-Vis, microscopia a trasmissione di elettroni (TEM), DLS, AT-FTIR, spettroscopia di fotoluminescenza.

Applicazioni analitiche. Nanoparticelle come oggetto di indagine analitica o come mezzo di indagine analitica: Nanosistemi Analitici.

Utilizzo di nanomateriali per l'ottimizzazione di metodiche analitiche:

1) Preconcentrazione e purificazione e degli analiti;

2) Miglioramento delle Separazioni Cromatografiche ed Elettroforetiche;

3) Metodi per aggregazione e per fluorescenza. Incremento della sensibilità nel rivelamento di analiti: discriminazione chirale di amminoacidi, determinazioni quantitative di ioni metallici, di ioni alogenuro, di ioni solfuro e di analiti di interesse biologico.

Utilizzo di nanoparticelle in fotocatalisi. Catalisi nei processi ossidativi. Catalisi per mezzo di nanoparticelle non supportate. Valutazione delle performaces dei sistemi nanoparticellari utilizzando composti modello.

Determinazione di nanoparticelle in campioni di origine biologica ed ambientale.



Testi di riferimento

Series: Comprehensive Analytical Chemistry 66, Gold Nanoparticles in Analytical Chemistry, Miguel Valcárcel and Ángela I. López-Lorente (Eds.), Publisher: Elsevier, (2014) ISBN: 0444632859,978-0-444-63285-2

Letteratura scientifica.

Krajczewski, K. Kołątaj, A. Kudelski, Plasmonic nanoparticles in chemical analysis, RSC Adv., 7 (2017) 17559- 17576.

H I Badi’ah et al IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 217 (2019) 012005


Altro materiale didattico

Ulteriore materiale didattico verrà fornito all'inizio delle lezioni.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Sistemi colloidali: Colloidi Inorganici: Cenni storici. Metodi di sintesi. Approccio top down e approccio bottom up. Ottenimento di nanoparticelle con differenti morfologie: strutture isotrope e anisotrope.  
2Stabilizzazione dei colloidi. Ruolo delle specie agenti come cappanti e delle forze attrattive e repulsive nei processi di aggregazione. Proprietà elettriche dei colloidi. Ruolo del pH e della forza ionica. 
3Funzionalizzazione delle nanoparticelle: assorbimento fisico, chemiadsorbimento e funzionalizzazione covalente. Valutazione critica e messa a punto di strategie sintetiche per via umida di colloidi stabilizzati di oro e di argento.  
4Principali metodi di caratterizzazione dei colloidi: spettroscopia UV-Vis, microscopia a trasmissione di elettroni (TEM), DLS, AT-FTIR, spettroscopia di fotoluminescenza. 
5Applicazioni analitiche. Nanoparticelle come oggetto di indagine analitica o come mezzo di indagine analitica: Nanosistemi Analitici. 
6Utilizzo di nanomateriali per l'ottimizzazione di metodiche analitiche: 1) Preconcentrazione e purificazione e degli analiti; 2) Miglioramento delle Separazioni Cromatografiche ed Elettroforetiche; 3) Metodi per aggregazione e per fluorescenza. Incremento della sensibilità nel rivelamento di analiti: discriminazione chirale di amminoacidi, determinazioni quantitative di ioni metallici, di ioni alogenuro, di ioni solfuro e di analiti di interesse biologico. 
7Utilizzo di nanoparticelle in fotocatalisi. Catalisi nei processi ossidativi. Catalisi per mezzo di nanoparticelle non supportate. Valutazione delle performaces dei sistemi nanoparticellari utilizzando composti modello. 
8Determinazione di nanoparticelle in campioni di origine biologica ed ambientale. 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO
  1. Esposizione di un di un argomento scelto dallo studente pertinente agli argomenti trattati durante il corso.
  2. Domande formulate dalla commissione sugli argomenti considerati irrinunciabili.
  3. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Tutti gli argomenti del corso.




Apri in formato Pdf English version