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).
