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Marco Montalti

Professore ordinario

Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/03 CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Temi di ricerca

Sistemi supramolecolari e nanostrutture con particolari caratteristiche fotochimiche, fotofisiche e elettrochimiche per la realizzazione di materiali innovativi per la sensoristica, diagnostica e imaging ambientale, biologico e medico e per l'ambito delle energie alternative. Tra le tematiche di ricerca in quest'ambito:  1-Sintesi e studio di nanoparticelle di oro, argento, silice, core-shell (nocciolo metallico e strato di copertura di silice) e multistrato di silice, soprattutto per applicazioni innovative nel campo del fotovoltaico. 2 Derivatizzazione superficiale di nanoparticelle con specie luminescenti e redox-attive. 3-Progettazione e caratterizzare di chemosensori luminescenti per lo sviluppo di sensori basati su segnali ottici 4-Preparzione e caratterizzazione fotofisica di materiali sensibili ottenuti tramite immobilizzazione di chemosensori su superfici (film su vetro, quarzo o oro)

 1- Nanoparticelle: sintesi e studio di nanoparticelle di oro, di argento o di silice e core-shell cioè con un nocciolo metallico ed uno strato di copertura (di vari spessori) di silice. Tutte queste specie vengono realizzate con nuovi metodi di sintesi che permettono la loro derivatizzazione superficiale o la funzionalizzazione interna con adatte molecole organiche luminescenti o con siti redox-attivi. Sistemi eterosupramolecolari di questo tipo sono molto interessanti già dal punto di vista di uno studio di base, anche se la loro versatilità e le loro caratteristiche li rendono candidati eccellenti per applicazioni future in moltissimi campi. Le nanoparticelle core-shell, in particolare, consentono di gettare luce sui processi di spegnimento o di innalzamento della luminescenza del cromoforo dipendentemente dalla sua distanza e conseguente interazione con la superficie metallica. Tali sistemi derivatizzati con molecole opportunamente scelte sono estremamente versatili: possono dare autoorganizzazione, adsorbimento su superfici od elettrodi o ancora funzionare come chemosensori luminescenti o elettroattivi.

2- Sensori Luminescenti: si intende progettare, sintetizzare e caratterizzare chemosensori luminescenti e/o cromogenici per vari tipi ioni metallici di interesse in vari campi come quello ambientale (inquinanti come Hg) e biologico (K, Mg, ecc.), in collaborazione con altri gruppi italiani e stranieri. Questo porterà allo sviluppo di sensori efficaci che si basino su segnali ottici, quali ad esempio assorbimento UV-VIS e/o luminescenza e/o elettrochemiluminescenza, le cui proprietà fotofisiche siano significativamente influenzate dai processi di interazione con l'analita "catturato" in maniera molto efficace dal recettore specifico per il target di interesse.

3- Obiettivo comune alle linee presentate è quello di passare, ove possibile, dallo studio in soluzione alla caratterizzazione dei sistemi sviluppati su superfici, nel tentativo di realizzare un "interfacciamento" tra il mondo delle molecole o supramolecole a quello macroscopico. I chemosensori, ad esempio, devono essere immobilizzati su adatti supporti per essere in grado di sfruttare le loro capacità di rivelazione in continuo o di rilevare sostanze in fase gassosa. All'interno di questa tematica si intende anche progettare, preparare e caratterizzare dal punto di vista fotofisico, perciò, materiali sensibili ottenuti tramite immobilizzazione di chemosensori su superfici (film su vetro, quarzo o oro) o nanoparticelle (silice o metaliche).

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