Gruppo di Chimica Analitica ed Elettrochimica

Foto del gruppo di Chimica Analitica ed Elettrochimica

Attività del gruppo:

Lo studio dell’interazione tra chimica ed elettricità ha affascinato gli scienziati fin dai tempi di Galvani, diventando una disciplina fondamentale per la realizzazione di dispositivi portatili quali sensori, batterie e supercondensatori. La capacità di trasformare direttamente un segnale chimico in un segnale elettrico è sfruttata dai chimici analitici per monitorare in continuo i parametri relativi allo stato fisiologico delle persone, all’ambiente e agli alimenti. Inoltre, i processi elettrochimici offrono la possibilità di interconvertire direttamente l’energia chimica, ad alta densità, in energia elettrica, la forma più facilmente scambiabile in una rete moderna, con processi green ad alta efficienza, a temperatura ambiente e senza l’utilizzo di reazioni di combustione. L’attività di ricerca del gruppo di chimica analitica è focalizzata sulla realizzazione di dispositivi elettrochimici innovativi che operano in questi campi:

-sensori amperometrici e potenziometrici basati su elettrodi chimicamente modificati

-sensori indossabili da applicare al monitoraggio dello stato di salute delle persone e dell’ambiente di lavoro

-batterie e supercondensatori

-sistemi per la chimica verde basati su processi elettrocatalitici (evoluzione di idrogeno e ossigeno; riduzione dell’anidride carbonica; produzione di molecole piattaforma per l’industria chimica)

-Transistor elettrochimici a base organica per la bioelettronica

-catalizzatori per la catalisi industriale

-imaging microelettrochimico mediante microscopia a scansione elettrochimica con una sonda flessibile

La realizzazione di questi dispositivi richiede lo sviluppo di nuovi materiali che possono rispondere alle numerose esigenze richieste nelle applicazioni reali e che sono preparati attraverso sintesi chimiche o elettrochimiche. I principali materiali utilizzati dal gruppo sono idrossidi doppi a strati, polimeri conduttori, esacianoferrati, nanoparticelle metalliche, nanomateriali a base di carbonio e nanomateriali metallici. La caratterizzazione dei dispositivi e dei materiali avviene con le principali tecniche elettrochimiche e spettroscopiche. Inoltre, il gruppo si avvale di competenze di chemometria per la progettazione degli esperimenti e dei dispositivi.

Responsabile Scientifico:

 Prof. Erika Scavetta

Membri del gruppo:

Prof.ssa Domenica Tonelli, Prof. Sergio Zappoli, Prof. Andreas Lesch, prof. Isacco Gualandi, Dott.ssa Federica Mariani, Dott.ssa Luisa Stella Dolci

Altri membri del gruppo:

Silvia Tortorella (post-doc), Martina Serafini (post-doc), Danilo Arcangeli (dottorando), Francesca Ceccardi (dottorando), Stefano Gianvittorio (dottorando) 

Principali collaboratori del dipartimento:

Prof. Zanotti, Prof. Francesco Basile, Prof.ssa Venuti, Prof.ssa Boga, Prof.ssa Rita Mazzoni, Prof.ssa Barbara Ballarin, Dott. Andrea Fasolini (assegnista), Prof. Comes Franchini, prof. Letizia Sambri

Collaborazioni esterne:

Dipartimento di fisica ed astronomia, Università di Bologna, Prof.ssa Beatrice Fraboni

University of Cambridge, Prof. George Malliaras e Prof.ssa Rosin Owens

University of Bochum, prof. Wolfgang Schuhmann

IMM-CNR, Bologna, Dott. Vittorio Morandi

ISTEC-CNR, Faenza, Dott.ssa Anna Costa

Ècole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Prof. Hubert H. Girault

Wilhelm‐Ostwald‐Institut, Universität Leipzig, Prof. Reinhard Denecke