L'attività principale di ricerca riguarda la sintesi e
caratterizzazione di cluster di metalli di transizione ad alta
nuclearità stabilizzati da leganti carbonilici, sia omo- che
bi-metallici, alcuni dei quali contenenti anche eteroatomi come Sn,
Sb, C, P il cui ruolo è quello di aggiungere extra stabilità ai
cluster. Le specie a base di Ni, Pt e Rh sono quelle a
più alta nuclearità, grazie ad una combinazione di alta energia
metallo-metallo e di possibilità di formare forti legami con
leganti carbonilici. Questo è il caso, per esempio, dei
cluster
Ni32Pt24 e Rh33. Anche sistemi
misti (bimetallici) possono originare composti di grandi
dimensioni, dimensioni che a volte raggiungono quelle nanometriche,
come nei cluster
Au28Fe14 and
Au34Fe14.
L'interesse nei cluster carbonilici è giustificato dal fatto che
composti di questo tipo sono di potenziale interesse in diversi
campi. Prima di tutto alcuni di essi, soprattutto quelli ad alta
nuclearità e/o quelli contenenti eteroatomi, possono essere
multivalenti ed esistere stabilimente in più di uno stato di
ossidazione, comportandosi così da condensatori molecolari. Alcuni
di essi possiedono anche interessanti proprietà magnetiche.
Inoltre, specialmente alcuni cluster di Pt, hanno mostrato
proprietà di self-assembly in stato solido dando luogo a fili
infiniti con proprietà di semiconduttore. Ancora, i cluster
metallici possono rappresentare validi precursori per preparare
catalizzatori con caratteristiche specifiche, specialmente quelli
contenenti più di un tipo di atomo metallico. Infine i cluster
carbonilici dei metalli di transizione possono raggiungere
dimensioni nanometriche e, grazie al fatto che la loro struttura è
nota a livello molecolare, possono essere considerati
come preziosi precursori e modelli per la preparazione e
lo studio di nanoparticelle.
Oltre alla sua attività scientifica principale la Prof.ssa Cristina Femoni lavora con altri gruppi di ricerca per la caratterizzazione strutturale tramite diffrattometria ai raggi X dei loro composti, grazie alle competenze acquisite durante il periodo di post-doc, perfezionate all'estero presso il gruppo del Dr. A. Steiner del Dipartimento di Chimica dell'Università di Liverpool (UK).