00449 - FOTOCHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce le conoscenze relative ai principi teorici alla base della fotofisica e fotochimica. In particolare, lo studente è in grado di: analizzare e progettare sistemi per l’assorbimento e l’emissione di luce; valutare processi intra- ed intermolecolari coinvolgenti stati eccitati; conoscere le principali applicazioni della fotochimica in campo biologico; comprendere il funzionamento ed utilizzo delle più semplici apparecchiature fotochimiche e della microscopia di fluorescenza.

Contenuti

Introduzione

• Cos'è la Fotochimica
• La luce come reagente e prodotto
• Gli stati elettronici eccitati come nuove specie chimiche: diversa energia, tempo di vita, geometria, momento dipolare, proprietà redox e acido-base, reattività
• Processi di disattivazione radiativa e non radiativa di stati elettronici eccitati: competizione tra tali processi, costanti di velocità, efficienze, rendimenti quantici
• Definizione di tempo di vita di uno stato elettronico eccitato e relazione con le costanti di disattivazione

Cenni sulla trattazione chimica fisica delle transizioni elettroniche

• Lo spettro elettromagnetico
• Il diagramma di Jablonski

Processi di spegnimento degli stati eccitati

• Trasferimento fotoindotto di energia (FRET) o di elettroni
• Esempi di spegnimento bimolecolare statico e dinamico dell'emissione e possibili applicazioni in sistemi biologici

Metodi sperimentali

• Spettrofotometria e spettrofluorimetria in stato stazionario e risolta nel tempo
• Anisitropia di fluorescenza
• Microscopia di fluorescenza (bioimaging, super risoluzione)

Applicazioni

• Ambito biologico-medico: visione, protezione da danni biologici fotoindotti (creme solari), terapia fotodinamica
• Biofotonica sia come segnale (sensori, bioimaging) sia come impulso (drugs delivery, fotoattivazione)
• Problemi ecologici: fotosmog, fotodegradazione di inquinanti

Testi/Bibliografia

Per la preparazione sarà fondamentale il materiale proiettato in aula che sarà reso disponibile per gli studenti del corso come files pdf da scaricare dal sito degli Insegnamenti Online di UNIBO.

Per ulteriori approfondimenti si consigliano:

- V. Balzani, P. Ceroni, A. Juris, Photochemistry and Photophysics: Concepts, Research, Applications, Wiley-VCH, 2014.

- L. Moggi, A. Juris and M. T. Gandolfi,"Il manuale del fotochimico", Bologna, Bononia University Press, 2006.

Metodi didattici

Il corso è costituito da sole lezioni frontali con proiezione di presentazioni da PC.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento che ha lo scopo di accertare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese avviene attraverso il solo esame finale, che consiste di un colloquio orale.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC, videoproiettore, presentazioni in PowerPoint, articoli scientifici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giacomo Bergamini