Le Nanoparticelle di TiO2: Università di Milano-Bicocca Le Nanoparticelle di TiO2: Piccoli passi verso un FUTURO MENO GRIGIO Progetto Lauree scientifiche SCIENZA DEI MATERIALI Maurizio Crippa Università di Milano Bicocca 7/4/2011

Che fare per contrastare tutto ciò? University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Problematiche attuali e possibili soluzioni Inquinamento atmosferico e idrico Annerimento delle superfici a causa dello smog Proliferazione di batteri Diffondersi di odori sgradevoli ... e molto altro ancora! Copiare la natura Che fare per contrastare tutto ciò? Decenni di studio, hanno individuato alcuni prodotti che, mediante l’esposizione a raggi solari, permettono l’incremento di tali reazioni di ossidazione. Il più efficiente tra i prodotti testati è risultato il Biossido di Titanio TiO2

TiO2: strutture polimorfe TiO2: strutture polimorfe University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2: strutture polimorfe University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2: strutture polimorfe Rutilo Anatasio Brookite

TiO2: strutture polimorfe University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2: strutture polimorfe Rutilo su quarzo Brookite su quarzo Anatasio su quarzo Anatasio blu su quarzo

TiO2 come semiconduttore: teoria dell’orbitale molecolare University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2 come semiconduttore: teoria dell’orbitale molecolare Atomi isolati Orbitali atomici Atomi legati Orbitale molecolare legame Anti-legame La conducibilità dei solidi dipende da quanto gli elettroni “sono lasciati liberi” di scorrere lungo il volume del solido, se sottoposti ad una differenza di potenziale, cioè di acquisire energia cinetica da un campo elettrico.

TiO2 come semiconduttore: teoria delle bande University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2 come semiconduttore: teoria delle bande N infinito Più livelli energetici vicini formano una banda La differenza di energia tra le varie bande e la distribuzione elettronica in queste bande determina le proprietà del cristallo

Teoria delle bande per i solidi University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Teoria delle bande per i solidi hn D Semiconduttore

University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2 & fotocatalisi La ricombinazione buca-elettrone gioca un ruolo fondamentale nei processi fotocatalitici

Efficienza di un fotocatalizzatore University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Efficienza di un fotocatalizzatore fase cristallina (anatasio, rutilo e fase mista) area superficiale dimensione dei cristalliti natura e concentrazione dei difetti aggregazione e morfologia delle particelle fattori strettamente correlati al metodo di sintesi Materiale riproducibile e con caratteristiche controllate Metodo idrotermale purezza Riproducibilità Dimensioni nanometriche

Efficienza di un fotocatalizzatore University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Efficienza di un fotocatalizzatore Nanocristalli di Anatasio Nanocristalli di Rutilo concentrazione TiOCl2 pH soluzione T precipitazione

Problematiche attuali e possibili soluzioni University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Problematiche attuali e possibili soluzioni Tutti gli elementi organici NO e NOx Gas Virus, batteri Olio, impurezze Antimuffa, antialga

Test fotocatalitici SIMULAZIONE INQUINANTI University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Test fotocatalitici SIMULAZIONE INQUINANTI Indicatori chimici (metilarancio) Coloranti alimentari SIMULAZIONE AMBIENTE ESTERNO Radiazione UV H2O

University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni

Applicazioni per rivestimenti ed edifici University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni per rivestimenti ed edifici

Applicazioni: superfici autopulenti University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: superfici autopulenti

Applicazioni: pavimentazioni e strade University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: pavimentazioni e strade

Applicazioni: pavimentazioni e strade University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: pavimentazioni e strade Asfalto fotocatalitico

Applicazioni: piastrelle ceramiche University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: piastrelle ceramiche

Applicazioni: depurazione acquari University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: depurazione acquari Filtro costituito da sferette con film fotocatalitico depositato

Applicazioni: antibattericità University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche Applicazioni: antibattericità

TiO2 e futuro Sfruttare l’energia solare Applicazioni su larga scala University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2 e futuro Sfruttare l’energia solare Applicazioni su larga scala

Water disinfection and depollution University of Milano-Bicocca Lauree scientifiche TiO2 e futuro Future perspectives Water disinfection and depollution by TiO2 nanomaterials SODIS method

Non credete a tutto ciò che vi dicono!!!!