Il processo di compostaggio - studio di un metodo alternativo di screening e valutazione del compost

Il processo di compostaggio è il metodo più antico ed al tempo stesso innovativo di trasformazione dei rifiuti. La trasformazione in impianti di compostaggio industriale ricrea lo stesso processo semplice ma in scala maggiore processando molte tonnellate/anno di rifiuto con particolare riguardo a quello proveniente da raccolta differenziata. Il presente elaborato, oltre ad illustrare le nuove tecnologie di produzione nelle realtà locali della zona Romagnola, ha inteso indagare un aspetto alternativo ed innovativo di valutazione del compost. A supporto di quanto già previsto alla specifica normativa di settore e nell'ottica dell'ottimizzazione del processo, è stata valutata la possibilità di uso della tecnica analitica di microestrazione in fase solida (SPME) e della tecnica strumentale con naso elettronico. Si è inteso verificare anche come l'utilizzo di carbone vegetale, aggiunto alla fase di maturazione, possa apportare un contributo significativo nel controllo delle emissioni odorigene, problematica diffusa nelle aree limitrofe ad impianti di compostaggio. L'utilizzo delle tecniche di estrazione in fase solida (SPME) ha dimostrato che durante il processo le componenti odorigene tendono a ridursi notevolmente modificandosi in modo apprezzabile e valutabile mediante analisi GC-MS. L'aggiunta di carbone vegetale alla fase di maturazione contribuisce alla riduzione delle emissioni odorigene. I risultati ottenuti evidenziano come l'utilizzo dei sistemi proposti possa portare ad un'economicità qualora si riscontrassero tempi di maturazione variabili per le tipologie di materiale trattato, riducendo così i tempi di permanenza nei tunnel di maturazione e come le tecniche SPME e naso elettronico possano essere accoppiate per ottenere risultati complementari così da costruire un'informazione complessiva completa. Possibili sviluppi dello studio potrebbero essere improntati alla verifica puntuale del grado di maturazione in relazione alla tipologia del materiale in ingresso ed alla stagionalità nonché all'utilizzo di tali tecniche ad altre matrici e nell'ambito dell'individuazione della presenza di composti indesiderati in matrici ambientali.

Architettura e forma urbana. Mirandola città/parco

Ipotesi progettuale dell'area industriale ed agricola periurbana mirandolese.

Coperture delle domus in ambito archeologico: Il caso di Suasa

La tesi si basa sullo studio e sviluppo di una copertura della domus dei Coiedii presso l'antica città romana di Suasa. Non secondaria è la progettazione di una opportuna musealizzazione del sito, la meno invasiva possibile.

Rileggere le tracce: Valorizzazione e musealizzazione della città romana di Suasa

Questa tesi di laurea prosegue il lavoro intrapreso durante il Laboratorio di Laurea “Archeologia e Progetto di Architettura” nell’anno accademico 2013-2014; il corso si è occupato delle indagini e analisi preliminari sulla città romana di Suasa nella valle del fiume Cesano nelle Marche. Attraverso la collaborazione con la Soprintendenza Archeologica delle Marche e il Dipartimento di Archeologia dell’Università di Bologna questo lavoro si è poi sviluppato nei mesi successivi arrivando a comporre il progetto di tesi per la valorizzazione e musealizzazione del parco archeologico di Suasa. Questo testo si compone di due parti: la prima raccoglie tutto il lavoro di analisi della città e del suo territorio frutto del lavoro collettivo di alcuni dei componenti del Laboratorio di Laurea, mentre la seconda descrive il progetto del nostro gruppo. Questo consiste nell’individuazione degli obiettivi e nello sviluppo delle strategie per fare di Suasa un parco archeologico di rilievo su cui sperimentare alcuni temi fondamentali nel dibattito attuale sulla musealizzazione dei reperti archeologici, confrontandosi con una intera area urbana inserita in un contesto paesaggistico che assume un ruolo fondamentale nelle scelte progettuali.

Rileggere le tracce: Valorizzazione e musealizzazione della citta romana di Suasa

Questa tesi di laurea prosegue il lavoro intrapreso durante il Laboratorio di Laurea “Archeologia e Progetto di Architettura” nell’anno accademico 2013-2014; il corso si è occupato delle indagini e analisi preliminari sulla città romana di Suasa nella valle del fiume Cesano nelle Marche. Attraverso la collaborazione con la Soprintendenza Archeologica delle Marche e il Dipartimento di Archeologia dell’Università di Bologna questo lavoro si è poi sviluppato nei mesi successivi arrivando a comporre il progetto di tesi per la valorizzazione e musealizzazione del parco archeologico di Suasa. Questo testo si compone di due parti: la prima raccoglie tutto il lavoro di analisi della città e del suo territorio frutto del lavoro collettivo di alcuni dei componenti del Laboratorio di Laurea, mentre la seconda descrive il progetto del nostro gruppo. Questo consiste nell’individuazione degli obiettivi e nello sviluppo delle strategie per fare di Suasa un parco archeologico di rilievo su cui sperimentare alcuni temi fondamentali nel dibattito attuale sulla musealizzazione dei reperti archeologici, confrontandosi con una intera area urbana inserita in un contesto paesaggistico che assume un ruolo fondamentale nelle scelte progettuali.

Modificare, costruire, rigenerare

Questa tesi di laurea curriculare si propone come una lettura critica del percorso formativo universitario, attraverso l’analisi di tre diverse esperienze progettuali che affrontano il tema dell’architettura come processo di modificazione e conseguente rigenerazione della realtà urbana esistente. Nella prima parte viene descritto come il “costruire nel costruito” attribuisca notevole importanza ai valori del luogo e della storia, ignorati dal movimento moderno. Vengono trattati i caratteri principali dell’orientamento e la sua affermazione dalla metà degli anni Ottanta ad oggi, mediante l’analisi di tre fonti principali: Casabella- “Architettura come Modificazione”, “Costruire nel Costruito” di Renato De Fusco e l’omonimo libro di Rafael Moneo. Il terzo capitolo descrive tre opere di modificazione che trattano differenti problematiche a scale diverse: la conservazione e il riuso, il vuoto urbano e la riqualificazione del waterfront. L’analisi dei progetti dimostra come la specificità dei casi dia vita a soluzioni particolari, rispettose del contesto, ed evidenzia come sia possibile far coesistire l’invenzione e la preesistenza. Il quarto capitolo esamina il tema dell’architettura come processo di modificazione confrontando i tre casi studio con i lavori svolti all’interno del Laboratorio di Restauro (Prof. Pretelli M.), del Laboratorio di Progettazione Architettonica III (Prof. Gonçalves F.) e del Laboratorio di Progettazione IV(Prof.ssa Barnstone D.A.). La risoluzione delle diverse questioni mette in luce i distinti approcci sperimentati.

Asimmetrie terminologiche italiano/russo nel settore tecnico

Nell'ambito del presente lavoro il fenomeno di multiformità del termine si esprime in una stratificazione cognitiva riconducibile alla variazione terminologica e viene esaminato in maniera trasversale su entrambe le lingue di lavoro. La terminologia del dominio “Macchine per il riempimento” nasce sotto forma di testi scritti e orali che sono frutto sia di diversi contesti extralinguistici sia della percezione stratificata dei testi. A livello terminografico, i processi interdipendenti di produzione della terminologia stratificata e della sua percezione stratificata si concretizzano in asimmetrie cognitive. La Tesi intende registrare le asimmetrie cognitive presenti nella terminologia del dominio prescelto mediante l'impiego del modello del Dizionario Esplicativo Combinatorio (DEC). Oltre ad essere uno strumento particolarmente adatto a tal fine, il DEC si pone a base di diversi progetti nel settore del lessico specialistico fruibili sul WEB. Il presente lavoro costituisce il primo contributo scientifico elaborato in Italia di adattamento del DEC alla terminologia tecnica. Nella prima parte del lavoro si tratteggia il progetto on-line DiCoEnviro sviluppato dall'Osservatorio Linguistico Senso-Testo (OLST) dell’Università di Montreal in base al nucleo teorico e teoretico DiCo. In seguito si opera una contestualizzazione del modello DEC, sia mediante l’excursus biografico dell'autore Igor Mel'čuk sia mediante la descrizione della teoria Smysl<=>Tekst, fondante il DEC – in termini universalmente impiegabili. In seguito ancora, con la trattazione contemporanea in entrambe le lingue di lavoro, si analizzano le particolarità terminologiche del dominio in base ai testi appartenenti a diverse tipologie testuali. L'analisi porta a tratteggiare quella catena di percezione “dal produttore del macchinario all'utilizzatore diretto” che costituisce la radice delle asimmetrie cognitive-oggetto di ricerca. Sulla scorta delle asimmetrie individuate si formulano proposte di configurazione del DEC funzionali alla sua applicazione al settore terminologico. I risultati lasciano supporre che adattamenti simili a quelli proposti, mutatis mutandis, produrrebbero risultati altrettanto soddisfacenti in ciascun settore industriale.

Complessi tetrazolici di Re(I): design e preparazione di una nuova classe di probes luminescenti

In this experimental work we report the design, the synthesis and characterization of a new class of Re(I) complexes of the general formula fac-[Re(CO)3(N^N)(2-QTZ)], where N^N = 2,2’ bipyridine or 1,10 phenantroline, whereas 2-QTZ is the anion 2-quinolyl-tetrazolate. The complexes and, in particular, the tetrazolate ligand 2-QTZ were designed in order to investigate their specific interaction with biologically and toxicologically relevant metal ions, as Zn(II), Cd(II) e Cu(II). The addition of such ions led to substantial variations of the photophysical properties of these complexes, suggesting their application as luminescent sensors. The photophysical performance of the complexes proved to remain unchanged inside cellular substrates, as Yarrowia Lipolytica cultures. Within these yeasts, the complexes show unchanged ability to perform luminescent sensing towards Zn(II) and Cd(II) ions.

Sintesi e caratterizzazione di carboni per applicazioni in catalisi

I materiali a base di carbone vengono utilizzati in catalisi come supporti per fasi attive, ma anche direttamente come catalizzatori essi stessi, grazie soprattutto alla versatilità delle loro proprietà di massa e superficiali. L’attività catalitica dei carboni è influenzata soprattutto dalla natura, dalla concentrazione e dall’accessibilità dei siti attivi tra cui i più comuni sono: gruppi funzionali superficiali, difetti, ed eteroatomi inseriti nella struttura. Per ridurre i problemi diffusionali legati alla microporosità dei carboni attivi sono in corso numerosi studi sulla sintesi di carboni mesoporosi, i quali possono fornire benefici unici come alta area superficiale ed elevato volume dei pori, uniti a buone proprietà chimiche e stabilità meccanica. Nel corso di questa tesi, sono state svolte diverse attività finalizzate principalmente alla preparazione e alla caratterizzazione di carboni mesoporosi da utilizzare in ambito catalitico. La sintesi di carboni porosi è stata eseguita con la metodologia soft-templating, un metodo basato sulla replica di un agente templante polimerico che si organizza in micelle attorno alle quali avviene la reticolazione di un precursore polimerico termoindurente. Precursore e templante vengono pirolizzati ad elevate temperature per rimuovere in un primo momento l’agente templante e successivamente carbonizzare il precursore. Sono state scelte due metodologie di sintesi riportate in letteratura con lo scopo di sintetizzare due tipologie di carboni. La sintesi Mayes è stata utilizzata per sintetizzare carboni mesoporosi classici, mentre la sintesi Hao è stata utilizzata per ottenere carboni porosi contenenti azoto. Le due sintesi sono state ottimizzate variando diversi parametri, tra cui il tempo di reticolazione (curing) e la temperatura di pirolisi. Sui diversi carboni ottenuti sono stati effettuati alcuni trattamenti superficiali di ossidazione al fine di modificarne la funzionalità. In particolare si sono utilizzati agenti ossidanti come HNO3, H2O2 e N2O.

Valutazione del contributo emissivo in condizioni non-stazionarie alle emissioni totali di una stufa a pellet domestica

The aim of this work is to evaluate the emissions of the main pollutants of a pellet stove, by trying to simulate the real use in domestic operations. All the operating phases of this system were considered: ignition, partial load, increase in power, and nominal load. In each phase, quantity and type of some pollutants in emissions were determined: the main pollutant gases (CO, NOx, SO2, H2S and volatile organic compounds (VOCs)), total dust (PM) and its content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), regulated heavy metals (Ni, Cd, As and Pb), main soluble ions and Total Carbon (TC). Results show that emission factors of TSP, CO, and of the main determined pollutants (TC, Cd and PAHs) are higher during ignition phase. In particular, this phase prevalently contributes to PAHs emissions. During increase in power phase, gas and particulate emissions do not appreciably differ from nominal load ones; nevertheless, PAH emission factors are higher than steady state ones, but lower than ignition phase. Moreover, during not-steady state phases, PAH mixture is more toxic than during steady state phases. In conclusion, this study allowed to go deeper in pellet stove environmental impact, by pointing out how the different operating conditions can modify the emissions. These are different from certificated data, which are based exclusively on measurements in steady state conditions.

Atropisomeric xanthines: Synthesis, stereodynamics and absolute configuration

During the thesis period a new class of atropisomeric xanthine derivatives has been studied. We decided to focus our attention on these purine bases because of their various biological activities, that could play an important role in the discovery of new bioactive atropisomers. The synthesized compounds bear an Aryl-N chiral axis in position 1 of the xanthine scaffold, around which the rotation is prevented by the presence of bulky ortho substituents. Through a retro synthetic analysis we synthesized three atropisomeric structures bearing in position 1 of the purine scaffold respectively an o-tolyl, o-nitrophenyl and a 1-naphthyl group. The conformational studies by DFT simulations showed that the interconversion energy barrier between the two available skewed conformations is higher enough to obtain thermally stable atropisomers. After the separation of the atropisomers, the experimental energy of interconversion was investigated by means of kinetic studies following the thermal racemization process using an enantioselective HPLC column. The absolute configuration of each atropisomer was assigned by experimental ECD analysis and TD-DFT simulations of the ECD spectra.

Synthesis, characterization and formulation of a cathode active material: Copper nitroprusside

Nowadays, rechargeable Li-ion batteries play an important role in portable consumer devices. Formulation of such batteries is improvable by researching new cathodic materials that present higher performances of cyclability and negligible efficiency loss over cycles. Goal of this work was to investigate a new cathodic material, copper nitroprusside, which presents a porous 3D framework. Synthesis was carried out by a low-cost and scalable co-precipitation method. Subsequently, the product was characterized by means of different techniques, such as TGA, XRF, CHN elemental analysis, XRD, Mössbauer spectroscopy and cyclic voltammetry. Electrochemical tests were finally performed both in coin cells and by using in situ cells: on one hand, coin cells allowed different formulations to be easily tested, on the other operando cycling led a deeper insight to insertion process and both chemical and physical changes. Results of several tests highlighted a non-reversible electrochemical behavior of the material and a rapid capacity fading over time. Moreover, operando techniques report that amorphisation occurs during the discharge.

Synthesis and functionalization of a lactam-pyrazole molecular scaffold as a promising anticancer compound

The importance of pyrazole and lactam-based molecules in medical and pharmaceutical fields is underlined by the multitude of active ingredients on trade, such as Sildenafil or Apixaban, by Pfizer. In this work, a synthesis of an organic molecule with promising anticancer activity has been developed. This molecular scaffold is characterized by a δ-lactam-fused pyrazolic core, with a well-known biological activity and amenable of further functionalization. The synthetic strategy adopted for the obtainment of the core was based on a 1,3-dipolar cycloaddition of a nitrilimine with an α,β-unsaturated δ-lactam. Secondly, in order to give the final compound an elevated pharmacological activity, a functionalization with a double “side chain”, namely molecular fragment able to improve the interaction with particular biological receptors, was achieved. The target compound was thus obtained, with a highly convergent synthesis, and will be tested for antiproliferative activities towards different cellular lines.

Addizioni organocatalitiche asimmetriche di 1,3-dicarbonili a orto-chinoni metidi. Un nuovo metodo per la sintesi di 3,4-diidrocumarine e 4h-cromeni otticamente attivi

Questa tesi descrive lo sviluppo di una nuova metodologia che prevede l’utilizzo degli orto-chinoni metidi (o-QMs) in reazioni organocatalitiche asimmetriche. A causa della loro elevata instabilità e reattività, gli o-QMs sono stati impiegati in trasformazioni di sintesi asimmetrica solo di recente. Il metodo sviluppato prevede l’utilizzo di catalizzatori bifunzionali in grado di promuovere la generazione in situ degli intermedi reattivi a partire dai rispettivi 2-solfonilalchil fenoli, tramite eliminazione di acido solfinico. L’utilizzo di condizioni blandamente basiche sia per generare gli o-QMs che per l’attivazione dei partner nucleofili, risulta innovativo e permette non solo di ovviare all’intrinseca instabilità di questi intermedi, ma anche di impiegarli efficacemente in reazioni organocatalitiche con una varietà di nucleofili, come, ad esempio, l’acido di Meldrum, il malononitrile e vari composti 1,3 dicarbonilici. Le reazioni catalitiche portano alla formazione di 3,4-diidrocumarine, 4H-cromeni e xantenoni enantioarricchiti. Alcuni di questi composti sono dei precursori sintetici di composti naturali o sintetici biologicamente attivi e per avvalorare questa metodologia sono state proposte le sintesi formali di tre composti di interesse biologico: la (R)-tolterodina (il principio attivo del farmaco antimuscarinico Detrol®), (S)-4-metossidalbergione (allergene della Dalbergia Nigra) and SB-209670 / SB-217242 (due potenti antagonisti dell’endotelina).

Sistemi a base di Pt/ossido di grafene per la riduzione catalitica del 5-idrossimetilfurfurale

L’ossido di grafene è caratterizzato da una elevata quantità di gruppi funzionali contenenti ossigeno sia sulla superficie che sui bordi e grazie ad essi è altamente disperdibile in acqua. Questa peculiare caratteristica permette il suo utilizzo come catalizzatore nelle reazioni in fase liquida. I materiali grafenici possono essere impiegati come catalizzatori e come supporti in diversi campi della catalisi, tra cui la bioraffineria. Uno dei principali derivati da biomasse è il 5-idrossimetilfurfurale (HMF). In questa tesi è stata investigata la reazione di riduzione selettiva del gruppo aldeidico di HMF per ottenere 2,5-bisidrossimetilfurano (BHMF), utilizzato per la produzione di polimeri e come intermedio per la produzione di acido adipico ed esametilediammina. In questo lavoro di tesi si è cercato di sviluppare un catalizzatore in grado di operare a bassa temperatura e con basse pressioni di H2, utilizzando acqua come solvente. Lo scopo di questo lavoro è stato quindi lo studio e la caratterizzazione di catalizzatori eterogenei in pellet a base di Pt/ossido di grafene/ossidi ceramici (TiO2, Al2O3) e la loro applicazione nella reazione di riduzione del 5-idrossimetilfurfurale (HMF) a 2,5-bisidrossimetilfurano (BHMF) in fase liquida. Per lo sviluppo del catalizzatore sono state indagate diverse vie di sintesi e diversi precursori di Pt. Per conoscere le condizioni ottimali di reazione, selezionare il supporto ottimale e studiare l’influenza dell’area superficiale sono stati preparati catalizzatori tradizionali di riferimento in polvere. Le prestazioni dei catalizzatori in polvere sono state inoltre confrontate con i catalizzatori analoghi in pellet per verificare l’influenza del trasferimento di materia. Infine, si è studiata l’influenza del GO nell’attività catalitica utilizzando due forme cristalline di titania. I dati catalitici ottenuti sono stati confrontati con dei catalizzatori convenzionali in polvere di Pt supportato su carbone (grafene e carbone attivo). Le proprietà dei catalizzatori preparati sono state messe in relazione con la loro attività catalitica.