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Chimica

Dipartimento:	Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali
Ubicazione e recapiti:	c/o Dipartimento DICEAM Via Graziella, Loc. Feo di Vito 89122 Reggio Calabria
Superficie (mq):	150
Locali:	3
Direttore:	Andrea Donato
Mail:
Responsabile tecnico:	Giuseppe Panzera
Sito web:
Attrezzature:	- Assorbimento Atomico; - Muffola; - FT-IR; - Spettrofotometro UV-Vis; - Fluorimetro; - TGA – DSC; - Autoclave; - Gas Cromatografo (3) - Impianto per area superficiale e tpr - HPLC; - Impianto per misure resistive sensori MOS; - ICP ottico.
Ordinari:	Andrea Donato (CHIM/07)
Associati:	Maria Grazia Musolino (CHIM/07) Francesco Mauriello (CHIM/07)
Dottorandi:	Dott.ssa Emilia Paone

Finalità

Da oltre un decennio, il gruppo di ricerca del Laboratorio di Chimica è attivo nello studio della catalisi omogenea ed eterogenea di finalizzata alla trasformazione di molecole di interesse industriale. Nel corso degli ultimi anni, lo sviluppo di nuovi materiali catalitici ha consentito la realizzazione di processi di "Fine Chemical" per la valorizzazione di molecole di scarto ottenute a partire dalle di biomasse lignocellulosiche (cellulosa, emicellulosa e lignina) in building block ed in composti intermedi per l’industria chimica.

Sulla base di un ampio background di base, il laboratorio ha sviluppato un approccio multidisciplinare e multiscala al fine di sviluppare nuovi processi chimici sostenibili (Green Chemistry) dalla scala di laboratorio fino a quella reale e a basso impatto ambientale.

Recentemente, tra le varie attività di ricerca, si sono gettate le basi per lo sviluppo di tecnologie e conoscenze per la realizzazione di nuovi sensori chimici resistivi a base di ossidi metallici semiconduttori per applicazioni industriali, nel campo automobilistico, nel campo alimentare e nel campo biomedico al fine di ottenere una strumentazione diagnostica a basso costo basata su ossidi nano-strutturati.

Attività

Il gruppo di ricerca ha sviluppato una grande capacità nella preparazione e caratterizzazione di nuovi sistemi catalitici eterogenei; nella valutazione delle loro proprietà nelle reazioni di valorizzazione molecole modello di biomasse lignocellulosiche di II generazione (costituite da scarti del settore agroalimentare oppure da colture dedicate coltivabili su terreni marginali) in energia e bulk chemicals ad alto valore aggiunto.

Per quanto riguarda lo studio di nuovi sensori nano-strutturati, l'attività di ricerca è incentrata sullo sviluppo di nuovi materiali più sensibili e specifici per le concentrazioni della specie di interesse e sulla realizzazione di una adatta elettronica di supporto che gestisca il funzionamento del dispositivo nel suo complesso, l'acquisizione dei dati nonché la verifica dei risultati e la validazione del sistema.

Una parte dell’attività di ricerca è anche incentrata sulla sintesi di nanocompositi innovativi basati su ossidi di metalli di transizione e ossido di grafene da applicare come materiali elettrodici per l’accumulo di energia elettrochimica, in quanto ne incrementano la capacità di accumulo e migliorano le performance dei cicli di ricarica delle batterie.

SVILUPPO DI TESI:
• Sintesi e caratterizzazione di sensori per il monitoraggio ambientale.
• Produzione di Biodiesel a partire da oli esausti e analisi di impatto ambientale ed economico sulla città di Messina.
• Produzione di chemicals ed energia pulita a partire da scarti di produzione del Biodiesel
• Valorizzazione di scarti ligno-cellulosi derivanti da biomasse residuali della viticoltura mediante innovative reazioni di transfer-idrogenolisi
• Valorizzazione di scarti Ligno-Cellulosi prodotti dalla produzione e dal consumo del caffè, in sostanze chimiche ad alto valore aggiunto.
• Monitoraggio dei metalli essenziali e pesanti nel sistema di acque pubbliche della città di Reggio Calabria
• Valorizzazione e riuso di scarti del caffè nella rimozione dei metalli

ALTERNANZA SCUOLA / LAVORO:
Anno scolastico 2017/2018 «Sviluppo di materiali attivi per l’implementazione in sensori per attività di monitoraggio ambientale» Classe 4U liceo scientifico L. Da Vinci.

Relazioni Internazionali

Nel corso degli anni, il laboratorio ha svolto attività di ricerca in collaborazioni scientifiche con le seguenti istituzioni universitarie nazionali ed internazionali: Politecnico di Torino, Università di Messina, Università di Bologna, Politecnico di Bari, CNR-ITAE Messina, Università di Cordoba (Spagna), Università di Aachen (Germania), Università di Sapporo (Giappone), Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Accademica delle Scienze Polacche (Polonia).

Smart Specialisation Strategy Calabria (S3 Calabria)

Ambiente e rischi naturali / Environment and natural risks

Linee di ricerca

Responsabile	Parole chiave	Tematiche ERC
Andrea Donato	Sensori, Ossidi Metallici Semiconduttori, Esanale.	PE5_9 - Materials for sensors PE5_13 - Environment chemistry
Maria Grazia Musolino	Grafene, nanocompositi	PE5_10 - Nanomaterials : nanoparticles, nanotubes PE5_13 - Environment chemistry PE5_18 - Homogeneous and heterogeneous catalysis
Francesco Mauriello	Idrogenazione selettiva, Alcoli insaturi e aromatici, Catalizzatori a base di palladio. Valorizzazione glicerolo, Idrogenolisi, Green chemistry	PE5_18 - Homogeneous and heterogeneous catalysis PE5_13 - Environment chemistry

Chimica

Department:	Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali
Location and Contacts:	c/o Dipartimento DICEAM Via Graziella, Loc. Feo di Vito 89122 Reggio Calabria
Area (mq):	150
Rooms:	3
Director:	Andrea Donato
Mail:
Technical Responsible:	Giuseppe Panzera
Sito web:
Equipment:	- Assorbimento Atomico; - Muffola; - FT-IR; - Spettrofotometro UV-Vis; - Fluorimetro; - TGA – DSC; - Autoclave; - Gas Cromatografo (3) - Impianto per area superficiale e tpr - HPLC; - Impianto per misure resistive sensori MOS; - ICP ottico.
Full Professors:	Andrea Donato (CHIM/07)
Associate Professors:	Maria Grazia Musolino (CHIM/07) Francesco Mauriello (CHIM/07)
PhD students:	Dott.ssa Emilia Paone

Principal aims

For over a decade, the research group of the Laboratory of Chemistry is active in the study of homogeneous and heterogeneous catalysis aimed at the transformation of molecules of industrial interest. Over the last few years, the development of new catalytic materials has allowed the realization of "Fine Chemical" processes for the valorization of waste molecules obtained from lignocellulosic biomasses (cellulose, hemicellulose and lignin) in building blocks and compounds intermediates for the chemical industry.

Based on a broad base background, the laboratory has developed a multidisciplinary and multiscale approach in order to develop new sustainable chemical processes (Green Chemistry) from the laboratory scale to the real and low environmental impact.

Recently, among the various research activities, the foundations have been laid for the development of technologies and knowledge for the realization of new resistive chemical sensors based on semiconductor metal oxides for industrial applications, in the automotive field, in food applications and in the biomedical field in order to obtain a low-cost diagnostic instrumentation based on nano-structured oxides.

Research activities

The research group has developed a great capacity in the preparation and characterization of new heterogeneous catalytic systems; in the evaluation of their properties in the reaction reactions of model molecules of second generation lignocellulosic biomass (consisting of waste from the agri-food sector or from dedicated crops cultivated on marginal land) in energy and bulk chemicals with high added value.

With regards to the study of new nano-structured sensors, the research activity is focused on the development of new, more sensitive and specific materials for the concentrations of the species of interest and on the realization of a suitable support electronics that manages the operation of the device as a whole, the acquisition of data as well as the verification of the results and the validation of the system.

A part of the research activity is also focused on the synthesis of innovative nanocomposites based on transition metal oxides and graphene oxide to be applied as electrode materials for the accumulation of electrochemical energy, as they increase the storage capacity and improve the performance of battery charging cycles.

THESIS DEVELOPMENT:
• Synthesis and characterization of sensors for environmental monitoring.
• Biodiesel production starting from exhausted oils and environmental and economic impact analysis on the city of Messina.
• Production of chemicals and clean energy from Biodiesel production waste
• Valorization of ligno-cellulose waste deriving from residual biomass of viticulture through innovative transfer-hydrogenolysis reactions
• Valorization of Ligno-Cellulose waste produced by the production and consumption of coffee, in chemical substances with high added value.
• Monitoring of essential and heavy metals in the public water system of the city of Reggio Calabria
• Enhancement and reuse of coffee waste in metal removal

ALTERNATIVE WORK / SCHOOL:
School year 2017/2018 «Development of active materials for sensor implementation for environmental monitoring activities» Class 4U L. Da Vinci scientific high school.

International relationships

Over the years, the laboratory has carried out research activities in scientific collaborations with the following national and international university institutions: Turin Polytechnic, University of Messina, University of Bologna, Polytechnic of Bari, CNR-ITAE Messina, University of Cordoba (Spain) ), University of Aachen (Germany), University of Sapporo (Japan), Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Academic of Polish Sciences (Poland).

Smart Specialisation Strategy Calabria (S3 Calabria)

Ambiente e rischi naturali / Environment and natural risks

Research fields

Responsible	Keywords	ERC Domain
Andrea Donato	Sensors, Metal Oxides Semiconductors, Hexanal	PE5_9 - Materials for sensors PE5_13 - Environment chemistry
Maria Grazia Musolino	Selective hydrogenation, Graphene, Nanocomposites	PE5_10 - Nanomaterials : nanoparticles, nanotubes PE5_13 - Environment chemistry PE5_18 - Homogeneous and heterogeneous catalysis
Francesco Mauriello	Selective hydrogenation, unsaturated and aromatic alcohols, Palladium based catalysts Valorisation of glycerol, hydrogenolysis, green chemistry	PE5_18 - Homogeneous and heterogeneous catalysis PE5_13 - Environment chemistry