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CHIMICA FISICA
Direttore Renato Bozio Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - bozio@chfi.unipd.it http:/webdip.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 10 – Spettroscopia di risonanza magnetica di sistemi sopramolecolari e Biofisica di sistemi fotosintetici naturali– Aspetti teorici della dinamica molecolare nelle fasi condensate– Elettronica e fotonica molecolari. Proprietà ottiche lineari e non lineari e processi di trasferimento di carica e di energia in materiali molecolari– Struttura, reattività, attività catalitica e proprietà redox di sistemi organometallici– Elettrochimica molecolare ed applicata: trasferimento elettronico, trasferimento protonico, caratterizzazione e reattività di specie elettrogenerate, sintesi elettrochimica e corrosione– Fotofisica, fotochimica e studio teorico di sistemi insaturi in fasi condensate– Impiego delle radiazioni ad alta energia nel campo macromolecolare e caratterizzazione fisico-meccanica dei polimeri3. Attività di formazione a livello avanzato Dottorato in: – Scienze chimiche; – Scienza dei Materiali (sede amministrativa: Catania).
SPETTROSCOPIA MAGNETICA DI SPIN ELETTRONICO DI RADICALI LIBERI IN FASI CONDENSATE E FOTOFISICA DI CRISTALLI MOLECOLARI Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - bozio@chfi.unipd.it http://www.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 2 2. Temi di ricerca Sviluppo ed impiego di tecniche di risonanza paramagnetica elettronica (EPR) ad onda continua e ad impulsi e trasformata di Fourier (FT-EPR), doppia risonanza elettronica e nucleare (ENDOR) ed EPR con risoluzione temporale di stati transienti generati con impulsi laser per lo studio di radicali liberi e molecole in uno stato fotoeccitato. Studi di: – radicali a vita breve in reazioni fotochimiche; – stati eccitati metastabili di tripletto e di quartetto in derivati del fullerene ed in sistemi supramolecolari. Impiego di sonde paramagnetiche per lo studio di sistemi supramolecolari, di film sottili, di di sistemi liquido cristallini, e per lo studio di processi di trasferimento elettronico. (G. Corvaia, L. Pasimeni, A. Toffoletti, F. Conti, M. Rozzi). 3. Competenze Assemblaggio di strumentazione per la risonanza magnetica di spin elettronico di specie labili ed interfacciamento con personal computers. Metodologie per la determinazione di struttura e reattività di specie radicaliche in fasi condensate. Determinazione strutturale di specie paramagnetiche 5. Parole chiave Risonanza magnetica elettronica. Radicali liberi. Specie paramagnetiche. Stati fotoeccitati.
SPETTROSCOPIA DI RISONANZA MAGNETICA DI SISTEMI SOPRAMOLECOLARI E BIOFISICA DI SISTEMI FOTOSINTETICI NATURALI Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - bozio@chfi.unipd.it http://www.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 2 2. Temi di ricerca Interazioni pigmento-proteina in centri di reazioni di specie batteriche mutanti. Interazioni tra pigmenti in clorosomi e in complessi proteici clorofilla-peridinina da Dinoflagellati. Trasferimento di energia e di elettroni in diadi e triadi molecolari biomimetiche (G. Agostini, D. Carbonera, G. Giacometti). Rilassamento di spin elettronico e moti molecolari in cristalli molecolari e in strutture sopramolecolari. Identificazione di prodotti di reazione in cristalli singoli e irradiati con raggi g (M. Brustolon, A. Maniero). ESR impulsato su stati eccitati di sistemi fotosintetici e biomimetici (M. Brustolon, D. Carbonera, G. Giacometti, A. Maniero). 3. Competenze Simulazioni teoriche di spettri ottici ed ESR per sistemi con specie interagenti. Esperimenti di ESR impulsato sotto illuminazione a temperature criogeniche e di ESR in risoluzione temporale sotto illuminazione a temperature criogeniche. Esperimenti ENDOR sotto illuminazione a temperature criogeniche. Spettroscopia di risonanza magnetica rivelata otticamente. 4. Campi di applicazione Relazioni interdisciplinari tra Chimica-fisica e Biologia. Sfruttamento dell’energia solare. Elettronica molecolare 5. Parole chiave Ioni radicali-radicale. Stato eccitato. Stato tripletto. Trasferimento di energia. Trasferimento elettronico. Fotosintesi. EPR. ENDOR. ODMR. TREPR. FT-EPR. 8. Attrezzature Spettrometro ODMR, FT-EPR con irradiazioni laser impulsate. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Dipartimento di Chimica, Università di Modena Dipartimento di Chimica e Biochimica, Università dell’Arizona, Tempe (USA) Dipartimento di Chimica fisica, Università della Florida, Gainesville (USA) Istituto Max Volmer, Università Tecnica, Berlino Laboratorio nazionale alti campi magnetici, Tallahasse (USA) Dipartimento di Biologia, Università MacQuaire, Sidney (Australia).
ASPETTI TEORICI DELLA DINAMICA MOLECOLARE NELLE FASI CONDENSATE Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5682 Fax: 049 827.5135 - nordio@cfalfa.chfi.unipd.it http://www.chemistry.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 1 2. Temi di ricerca Dinamica molecolare nei liquidi. Cristalli liquidi: parametri d‘ordine, transizioni di fase, proprietà viscoelastiche e chiralità. Modelli molecolari per la cinetica chimica e la dinamica conformazionale. (A. Ferrarini, G. Moro, P. L. Nordio, A. Polimeno). 3. Competenze Analisi computazionale di sistemi complessi. Interpretazione di misure spettroscopiche: risonanza magnetica di spin nucleare ed elettronico, fluorescenza dipendente dal tempo, rilassamento e dispersione dielettrica, diffusione di neutroni. Predizione di proprietà macroscopiche dei cristalli liquidi. 4. Campi di applicazione Termodinamica dei processi irreversibili. Proprietà funzionali dei cristalli liquidi. 5. Parole chiave Dinamica molecolare. Meccanica statistica. Cristalli liquidi. 8. Attrezzature Stazioni di lavoro Dec Alpha 3500, Alpha 330 e Alphastation 255; alcuni PC Pentium, scanner e plotter. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Contratto TMR Network della Comunità Europea Molecular Design of Functional Liquid Crystals (Bologna, Friburgo, Hull, Lisbona, Padova, Patrasso, Southampton, Strasburgo, Saragozza). Università Cornell, USA (Analisi di esperimenti ESR e spin-eco).
ELETTRONICA E FOTONICA MOLECOLARI. PROPRIETÀ OTTICHE LINEARI E NON-LINEARI E PROCESSI DI TRASFERIMENTI DI CARICA E DI ENERGIA IN MATERIALI MOLECOLARI Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - bozio@chfi.unipd.it http://www.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 2 2. Temi di ricerca Proprietà strutturali ed elettroniche di semiconduttori e conduttori molecolari organici. Interazione elettrone-fonone ed elettrone-elettrone in sistemi molecolari a trasferimento di carica. Interazione elettrone-fonone in superconduttori organici. (C. Pecile, R. Bozio, I. Zanon, M. Meneghetti, D. Pedron). Spettroscopia ottica non-lineare di sistemi molecolari organici coniugati. Calcolo delle proprietà ottiche lineari e non lineari di sistemi coniugati e a trasferimento di carica. Proprietà ottiche non-lineari di nanocristalli a trasferimento di carica (R. Bozio, M. Meneghetti). Progettazione e caratterizzazione ottica e spettroscopica di materiali e dispositivi per la limitazione ottica. Calcolo delle proprietà di limitazione ottica collegate a processi di assorbimento saturabile inverso (M. Meneghetti, R. Bozio). Studio della dinamica di stati eccitati di sistemi molecolari mediante spettroscopie laser ultraveloci (D. Pedron, R. Bozio). 3. Competenze Spettroscopia FT-IR in assorbimento e riflessione speculare e misura di funzioni ottiche assolute (funzione dielettrica, condicibilità ottica) di campioni cristallini. Spettroscopie di diffusione Raman e Raman-risonante, e studio di stati elettronici eccitati mediante la misura e l’analisi di profili di eccitazione Raman. Spettroscopie laser non lineari (CARS, DFWM, trasmissione non lineare, scansione-Z, ...). Spettroscopie laser ultraveloci con risoluzione temporale nei femtosecondi e nei picosecondi. Uso di tecniche criogeniche per spettroscopie ottiche di campioni cristallini e vetrosi a basse temperature. Tecniche per il calcolo delle proprietà ottiche lineari e non lineari. 4. Campi di applicazione Elettronica molecolare. Materiali ottici non lineari per tecnologie laser e delle telecomunicazioni. Protezione di sensori e dell’occhio da intensi impulsi laser utilizzati in ambiente industriale, sanitario, militare ecc. 5. Parole chiave Materiali innovativi. Ottica non lineare. Elettronica molecolare. Trasferimento di carica e di energia. Limitazione ottica. FT-IR. Raman. Spettroscopie laser non lineari (nanosecondi). Spettroscopie laser ultraveloci (pico e femto-secondi) 7. Attività / Laboratorio di prova Analisi spettroscopiche FT-IR e Raman. Misure di proprietà ottiche lineari e non lineari. 8. Attrezzature Spettrometro FT-IR dotato di rivelatori di alta sensibilità per l’intervallo spettrale 10 -10.000 cm-1; Spettrometri Raman a canale singolo e multicanale; Spettrometro UV-Vis; Laser a emissione continua a gas (Ar+, Kr+ e gas misto), a Ti:zaffiro e a coloranti; Laser impulsato a nanosecondi ad eccimeri e due laser a coloranti (con banda di emissione riducibile a ca. 1 GHz per misure a risoluzione elevata); Sistema laser ad impulsi nei pico- e femto-secondi (seeder a Ti:zaffiro, amplificatore rigenerativo, duplicatore di frequenza, generatore di impulsi a luce bianca, apparecchi per la diagnostica); Criostati a ciclo chiuso e ad immersione in elio liquido. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Aerospatiale, Francia CEA-Saclay, Francia Jenoptik, Germania Argonne National Laboratory (USA) Università di Trieste, Dipartimento di Scienze farmaceutiche Università di Venezia, Dipartimento di Chimica fisica.
STRUTTURA, REATTIVITÀ, ATTIVITÀ CATALITICA E PROPRIETÀ REDOX DI SISTEMI ORGANOMETALLICI Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - ceccon@pdchfi.chfi.unipd.it venzo@pdchfi.chfi.unipd.it http://www.chemistry.unipd.it/PDCHFI/CHKINE/ceccon.html
1. Componenti professori PO n. 1 2. Temi di ricerca Relazioni struttura-reattività in complessi organometallici (A. Ceccon, A. Gambaro, A. Venzo, F. Manoli). Relazioni struttura-proprietà ossidoriduttive in complessi organometallici (A. Ceccon, S. Santi). Relazioni processi ossidoriduttivi-reattività in complessi organometallici (A. Ceccon, S. Santi). Effetti cooperativi in complessi polimetallici (A. Ceccon, A. Gambaro, A. Venzo, F. Manoli, S. Santi). 3. Competenze Sintesi stereocontrollata e caratterizzazione di poli-complessi di metalli di transizione. Spettroscopia NMR multinucleare e analisi roentgenografica. Studio di meccanismi ossidoriduttivi di specie organometalliche. 4. Campi di applicazione Nuove strategie di sintesi stereocontrollata di specie organometalliche contenenti più unità inorganiche. Messa a punto di nuovi e più efficienti catalizzatori. Produzione e messa a punto di micro- ed ultramicroelettrodi. 5. Parole chiave Complessi organometallici. Reattività. Catalisi omogenea. Spettroscopia NMR. Processi ossidoriduttivi. 8. Attrezzature Sistemi per cromatografia "flash". Spettrometri per misure di risonanza magnetica nucleare ad alto campo. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Università di Amsterdam Università di Moscow, Idaho (USA) Università di Heidelberg (Germania) Università di Bielefeld (Germania) Ecole Normale Supérieure, Parigi CNR Istituto per lo Studio sulla Stereochimica ed Energetica dei composti di coordinazione (ISSECC), Firenze.
ELETTROCHIMICA MOLECOLARE ED APPLICATA: TRASFERIMENTO ELETTRONICO, TRASFERIMENTO PROTONICO, CARATTERIZZAZIONE E REATTIVITÀ DI SPECIE ELETTROGENERATE, SINTESI ELETTROCHIMICA E CORROSIONE Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - g.farnia@.chfi.unipd.it a.gennaro@chfi.unipd.it
1. Componenti professori PO n. 2 2. Temi di ricerca Meccanismi di reazioni chimiche organiche ed organometalliche elettroiniziate (E. Vianello, A. Gennaro, F. Maran, A.A. Isse). Aspetti termodinamici, cinetici e stereochimici nella riduzione elettrochimica di substrati organici contenenti doppi legami attivati (G. Farnia, G. Sandonà). Trasferimento elettronico dissociativo intra- ed inter-molecolare (F. Maran, E. Vianello, A. Gennaro, A.A. Isse). Processi di elettrocarbossilazione ed utilizzazione elettrochimica della CO 2 (A. Gennaro, E. Vianello, F. Maran, A.A. Isse).Corrosione e protezione dei materiali metallici in ambiente acquoso ed in solventi organici (G. Capobianco). Ossidazione elettrochimica di idrocarburi insaturi e di carbanioni: studio del meccanismo dei processi e dei relativi aspetti di sintesi (G. Sandonà, G. Farnia). Processi di elettrosintesi organiche in ambiente aprotico: sviluppo di elettrocatalizzatori organici, organometallici e metallorganici (A. Gennaro, E. Vianello, F. Maran, A.A. Isse). Studio del comportamento elettrochimico di biossidi metallici e della passivazione di materiali metallici compositi mediante spettroscopia di impedenza (G. Sandonà, G. Farnia). Uso degli ultramicroelettrodi per la caratterizzazione di matrici polimeriche rigonfiate (F. Maran). Processi elettrochimici diretti ed indiretti nel trattamento di reflui industriali (G. Farnia, G. Sandonà). 3. Competenze Indagini elettrochimiche utilizzando tutte le tecniche elettrochimiche di rilassamento. Analisi convolutiva dei responsi elettrochimici. Misure con ultramicroelettrodi. Misure di polarizzazione e di corrosione. Misure di impedenza elettrodica. Elaborazione computerizzata e simulazione dei responsi elettrochimici. Analisi cromatografiche (gascromatografia, HPLC). 4. Campi di applicazione Processi industriali elettrochimici. Processi di corrosione in impianti industriali e civili. Analisi elettrochimiche. 5. Parole chiave Elettrochimica. Trasferimento elettronico. Trasferimento protonico. Elettrosintesi. Corrosione. Elettrocatalisi. Cinetica. Ultramicroelettrodi. Materiali elettrodici. Meccanismi di reazioni organiche. Meccanismi di reazioni organometalliche. 7. Attività / Laboratorio di prova Analisi elettrochimiche. Prove di corrosione. 8. Attrezzature Apparecchiatura particolare per misure elettrochimiche a basso rumore, Strumentazione elettrochimica accoppiata a spettroscopia e.s.r., Apparecchiatura per voltammetria ultraveloce, Biblioteca elettrochimica. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Università di Bologna, Dipartimento di Chimica "G. Ciamician" (prof. S. Roffia) Università di Venezia, Dipartimento di Chimica (prof. G. Moretti) Università di Modena, Dipartimento di Chimica (prof. G. Gavioli Battistuzzi) Università di Torino, Dipartimento di Scienza dei Materiali ed Ingegneria chimica (prof. M. Maia) Università di Napoli, Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della produzione (prof. F. Bellucci) Università di Palermo, Dipartimento di Ingegneria chimica (prof. G. Silvestri) Université Denis Diderot, Laboratoire d’Electrochimie Moléculaire, Paris (prof. J.-M. Savéant) Ecole Normale Superieure, Departement de Chimie, Paris (prof. C. Amatore) National Research Council of Canada, Steacie Institute for Molecular Sciences, Ottawa, Canada (dr. D.D.M. Wayner) University of Western Ontario, Ottawa, Canada (prof. M.S. Workentin) Universidad de La Laguna, Tenerife, Spagna (prof. M.C. Arevalo) Aarhus Universitet, Kemisk Intitut, Denmark (dr. K. Daasbjerg) University of Malta, Chemistry Department, Malta (dr. M. Musumeci).
FOTOFISICA, FOTOCHIMICA E STUDIO TEORICO DI SISTEMI INSATURI IN FASI CONDENSATE Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - bozio@chfi.unipd.it http://www.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PA n. 2 2. Temi di ricerca Aspetti teorici e sperimentali di processi fotochimici aventi luogo in fase condensata. In particolare: – Processi di fotoisomerizzazione di arilpolieni con particolare riguardo agli effetti delle caratteristiche strutturali e del mezzo (G. Gennari); – Calcoli delle superfici di energia potenziale finalizzati all’indagine sulla reattività di sistemi sia allo stato fondamentale che in stati elettronicamente eccitati e alla determinazione di proprietà fotofisiche (M.G. Severin). 3. Competenze Misure di fotoisomerizzazione e di emissione sia statica che dinamica in funzione della temperatura e della natura del solvente. Calcoli semiempirici ed ab initio di strutture molecolari e di transizioni tra stati elettronici. 5. Parole chiave Fotochimica. Fluorescenza. Diarilpolieni. Calcoli quantochimici. Superfici di potenziale. 8. Attrezzature Fluorometro a modulazione di fase GREG 200.
IMPIEGO DELLE RADIAZIONI AD ALTA ENERGIA NEL CAMPO MACROMOLECOLARE E CARATTERIZZAZIONE FISICO MECCANICA DEI POLIMERI Sede via Loredan, 2 35131 Padova ( 049 827.5137 Fax: 049 827.5135 - palma@pdchfi.chfi.unipd.it http://www.chfi.unipd.it
1. Componenti professori PA n. 2 2. Temi di ricerca Preparazione e caratterizzazione di sistemi catalitici costituiti da enzimi o centri metallici supportati da matrici polimeriche di porosità controllata (G. Palma). Studio sulle relazioni fra struttura e proprietà di polimeri quali i poliesteri (polietilen-tereftalato e polibutilen-tereftalato) lineari e ramificati, le gomme fluorurate a base di vinilidenfluoruro e suoi copolimeri, oli perfluorurati (G. Pezzin). 3. Competenze Impiego delle radiazioni ad alta energia nel campo della Chimica macromolecolare. Caratterizzazioni reologiche e meccaniche di materiali polimerici 5. Parole chiave Polimerizzazione. Radiazioni ad alta energia. Catalisi. Caratterizzazione reologica dei polimeri. Proprietà meccaniche dei polimeri. 9. Collaborazioni con altre università, enti e imprese Istituto di FRAE CNR, Sezione di Legnaro, Padova (dr. S. Lora e dr. M. Carenza) Dipartimento di Chim. Ing. Chim. e Mat., Università dell’Aquila (prof. B. Corain) Centro SFM, CNR, Bologna (dr.ssa Righetti) Ausimont SpA, Bollate, Milano (dr. G. Ajroldi).
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