NanoMat@Lab è nato sotto la guida della Prof.ssa Franca Morazzoni e si occupa della sintesi e caratterizzazione funzionale di materiali inorganici e ibridi per il risparmio energetico attraverso metodi di soft-chemistry.

La ricerca è indirizzata verso la preparazione, modificazione chimica e funzionalizzazione superficiale di i) nanoparticelle ossidiche (principalmente ZnO, SiO₂ e Al₂O₃), ii) polisilsesquiossani e iii) argille naturali, con caratteristiche morfologiche e superficiali controllate. Questi materiali sono sintetizzati attraverso tecniche bottom-up e impiegati in numerose applicazioni (i.e. automotive, pneumatici, materiali dielettrici, smart-packaging, materiali ad alta conducibilità termica, self-healing). I materiali sono realizzati in collaborazione con partner a livello accademico ed industriale, tra cui Corimav, Pirelly Tyres, Nuovo Pignone, Chimar srl, per la produzione di nanocompositi polimerici con elevate proprietà strutturali e funzionali.

La ricerca è indirizzata verso la sintesi di nanoparticelle di ossidi metallici con morfologia controllata (e.g. TiO₂, ZnO, ossidi di ferro, ferriti magnetiche) e di sistemi con porosità modulabile (silice macro/mesoporosa) attraverso metodi di soft-chemistry. Inoltre, è mirata allo studio del loro meccanismo (foto)catalitico mediante tecniche spettroscopiche e spettromagnetiche. La possibilità di controllare dimensione, anisotropia, e funzionalità superficiali di questi sistemi utilizzando templanti e/o agenti cappanti è sfruttata per la modulazione dell'interfaccia ibrida organico-inorganico. Essa, infatti, gioca un ruolo fondamentale nel determinare le proprietà finali dei materiali e la loro implementazione nello sviluppo di materiali ibridi avanzati comunemente utilizzati nel disinquinamento di aria e acqua, nella conversione di CO₂ in combustibili come CH₄ e CH₃OH, batterie, elettrocatalizzatori e scintillatori. In questo contesto rientra la recente collaborazione con ENI nell’ambito del progetto PNRR MUSA.

L'obiettivo di questa attività è recuperare e riutilizzare materiali inorganici come l’ossido di titanio, silice e ossidi di ferro, generati come sottoprodotti da processi industriali. Il principale scopo è l’opportuna modifica delle nanoparticelle inorganiche derivate da rifiuti, attraverso processi chimici, meccanici o termici, al fine di conferirgli specifiche caratteristiche strutturali e morfologiche. Fine ultimo è il loro riutilizzo in varie applicazioni, tra cui la preparazione di nanocompositi ad alto rinforzo, trattamenti delle acque reflue o (foto)catalisi in collaborazione con partner industriali (es. Fluorsid, Opigeo).

Prof.ssa Barbara Di Credico
Prof. Massimiliano D'Arienzo 
Dott.ssa Silvia Mostoni
Prof. Roberto Nisticò
Prof. Roberto Scotti

Laboratorio preparativa – Edificio U5, Piano 1, locale 1017
Laboratorio preparativa II – Edificio U5, Piano terra, locale T045
Laboratorio ESR – Edificio U5, Piano Terra, locale T065
Laboratorio Joint Lab Eni – Edificio U9, Piano Terra

• due laboratori per la sintesi di materaili inorganici: reattori solvotermali, fornaci per il trattamento termico fino a 1500°C, Schlenk lines, reattori per il mixing provvisti di impeller, centrifughe;
• Flame Spray Pyrolysis (FSP);
• impianto bench-scale per test fotocatalitici sotto irraggiamento di luce UV o Visibile;
• Spettrometro ad infrarossi (FTIR) dotato di accessorio ATR per analisi su campioni solidi;
• Termogravimetria (TGA) fino a 1000 °C accoppiata a FTIR per analisi sui vapori esausti;
• Spettrometro ESR Bruker con criostato (N 2 o He);
• Analisi di fisisorbimento e chemisorbimento per la determinazione di area superficiale e porosità;
• Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC);
• Metallizzatore per la preparazione di campioni non conduttivi per analisi microscopiche.

Il Gruppo ha accesso inoltre a:

• Diffrattometro a raggi X per polveri (XRPD, Rigaku);
• Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) e Microscopio Elettronico a Trasmissione (TEM/HRTEM), in collaborazione con la Piattaforma di Microscopia, Università Milano Bicocca;
• NMR a stato solido, in collaborazione con l’Università di Trento.