446 resultados para catalizzatori strutturati elettrosintesi metalli nobili nanoparticelle schiume metalliche
Resumo:
Contarina unazienda che si occupa della gestione dei rifiuti in 49 Comuni della Provincia di Treviso. Lesperienza di tirocinio svoltasi presso tale realt aziendale, ha avuto come obiettivo lanalisi della tracciabilit dei principali rifiuti trattati dagli impianti di Contarina, al fine di comprendere lefficienza del sistema di gestione integrata del rifiuto urbano. Dopo un breve inquadramento normativo, si proceduto a descrivere il modello di gestione messo in atto dallazienda, analizzandone anche le modalit operative. Oltre al calcolo della percentuale di materiale raccolto in maniera differenziata, secondo differenti metodologie e allanalisi quantitativa e qualitativa dei rifiuti prodotti, per stimare leffettivo quantitativo di materiale avviato a recupero, sono stati elaborati dei bilanci di massa per le seguenti filiere di rifiuto: vetro, plastica, metalli, carta e cartone, frazioni biodegradabili e indifferenziato. Tali categorie di rifiuto infatti, costituiscono la maggior parte dei rifiuti raccolti e trattati da Contarina. Lanalisi dei dati ha rivelato una buona efficienza di captazione del sistema di raccolta differenziata ed anche unelevata qualit merceologica del rifiuto gestito. In merito allefficienza di trattamento e alla quantit del materiale avviato a recupero, alcune filiere si sono dimostrate pi virtuose di altre, come ad esempio quella relativa al rifiuto cartaceo, dove il 99.3% del materiale trattato diventato materia prima seconda. Lelaborato ha messo in luce inoltre come il quantitativo di materiale recuperabile venga influenzato, oltre che dalla qualit e tipologia di rifiuto trattato, anche dalla modalit di conferimento e dallefficienza separativa degli impianti. Complessivamente, attraverso il trattamento delle principali categorie di rifiuto raccolte tramite il sistema porta a porta e gestite allinterno degli impianti Contarina, lazienda trevigiana ha avviato a recupero, pi dell85% del materiale selezionato.
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Nel settore alimentare viene utilizzata unelevata quantit di materie plastiche per conservare i prodotti e facilitarne la distribuzione. Lutilizzo di questi polimeri ha un costo ambientale piuttosto elevato, per questo trovare surrogati ecosostenibili diventa sempre pi importante. In questa tesi abbiamo testato lefficacia del confezionamento di un prodotto altamente deperibile, quale carne di pollo, con un biofilm a base di chitosano. Il chitosano polisaccaride largamente presente in natura, dotato di caratteristiche chimico-fisiche che permettono lottenimento di un film con propriet meccaniche e di barriera simili ai polimeri tradizionali, oltre a possedere attivit antibatterica. Abbiamo realizzato film contenenti chitosano e altri biocomposti, quali montmorillonite, nanoparticelle di ossido di zinco e olio essenziale di rosmarino, per un totale di 6 film con diversa composizione. Tramite analisi microbiologiche e chimico-fisiche abbiamo confrontato lefficacia dei diversi film prodotti rispetto ad un controllo (carne conservata in un contenitore asettico). Le analisi sono state svolte in doppio, a 0, 3, 7, 10, 15 giorni di conservazione ad una temperatura di 4C. In diversi film abbiamo ottenuto una riduzione significativa rispetto al controllo (p<0,05) della conta totale dei microrganismi mesofili aerobici (TMAM) e delle Enterobacteriaceae. La rilevazione del pH e dellacidit titolabile ha fornito risultati in linea a quelli microbiologici. I campioni nel biofilm hanno spesso subito una variazione significativa (p<0,05) dellumidit rispetto al controllo, a causa dellelevata permeabilit al vapore acqueo. Lanalisi dei TBARS non ha spesso riportato differenze significative rispetto al controllo (p>0,05), e quando presenti, perch il campione era pi ossidato del controllo (p<0,05). Invece, stato ottenuto un miglioramento significativo (p<0,05) dello Hue angle tra i film e il controllo. I risultati ottenuti forniscono le basi per studi aggiuntivi.
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Negli ultimi decenni i settori farmaceutico e cosmeceutico hanno aumentato costantemente gli investimenti nella ricerca, in modo da garantire soluzioni terapeutiche ad uno spettro di patologie pi ampio possibile. emersa quindi la necessit di migliorare la veicolazione e lefficacia dei farmaci, ovvero di sviluppare Drug Delivery Systems innovativi. Kerline srl si affacciata a questo specifico mercato, proponendo lutilizzo di un materiale cheratinoso, estratto da lana e solubile in ambiente acquoso, per la produzione di sistemi micro e nanoparticellari caricati con composti lipofili. Durante lo svolgimento del tirocinio, sono state ottimizzate le procedure di estrazione di due diverse forme di cheratina, una ad alto peso molecolare e una idrolizzata. Queste sono state poi caricate con alcuni principi attivi (acido azelaico, -tocoferolo acetato e tioconazolo) e le particelle ottenute sono state studiate tramite varie tecniche (DLS/PALS, SEM, Spettroscopia FTIR-ATR, UV-Vis e NMR). Complessivamente, le sospensioni colloidali ottenute sono dotate di buona stabilit sia nel tempo che dal punto di vista termico e mostrano quindi lottima compatibilit della cheratina con composti di varia natura.
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In questo progetto stata studiata la reazione tra dimetil carbonato e ciclopentanone come possibile alternativa sostenibile per la produzione di dimetiladipato, composto di notevole interesse industriale. Lo studio si basato su reazioni in fase liquida con catalizzatori eterogenei (commerciali e di sintesi), sia in condizioni batch che soprattutto continue, mai riportate in letteratura, per le quali un apposito reattore a letto fisso stato progettato e messo a punto. I parametri indagati sono il tempo di contatto, il rapporto di alimentazione dei due reagenti ed il catalizzatore utilizzato, osservando anche landamento di grandezze quali rese e conversioni nel tempo. Sono stati inoltre effettuate delle prove per approfondire il meccanismo e lo schema di reazione. Per il processo continuo risultato come un maggior tempo di contatto porti a maggiori conversioni e rese, mentre per quanto riguarda il rapporto molare di alimentazione, il rapporto ottimale tra dimetilcarbonato e ciclopentanone sembra essere 15:1, sia come resa di dimetil adipato che come compromesso tra reazioni parassite dovute alleccesso di dimetil carbonato e reazioni di autocondensazione del ciclopentanone. Tra i catalizzatori testati, i pi efficienti nella conversione dei reagenti e nella formazione del prodotto sono risultati essere quelli con caratteristiche basiche come MgO e CeO2, rispetto ad un catalizzatore meno basico come ZrO2.
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Negli ultimi decenni i polimeri coniugati, grazie alla loro peculiarit di essere dei semiconduttori organici, hanno attirato lattenzione della ricerca scientifica, e tra questi composti rientrano i politiofeni. Versatilit, robustezza chimica strutturale e fluorescenza sono alcune delle propriet che caratterizzano tali composti e che hanno permesso di esplorare nuovi materiali da un punto di vista scientifico e tecnologico. Recentemente molto interessanti sono risultate essere le nanoparticelle politiofeniche poich permettono di modulare le propriet chimico-fisiche dei relativi polimeri, ampliandone le potenzialit a trovare applicazione in molteplici dispositivi elettronici, tra cui le celle solari (CS) organiche. Infatti, molto attivo linteresse della comunit scientifica per ottimizzare questi dispositivi ricercando nuovi prodotti che soddisfino diversi requisiti, come riduzione dellimpatto ambientale, la facilit di preparazione e compatibilit con substrati flessibili. In tale contesto, uno degli obiettivi della ricerca attualmente si focalizza sulla preparazione di nuovi accettori da usare in CS organiche alternativi ai derivati fullerenici, i quali presentano diversi svantaggi. Alla luce dei pi recenti risultati si visto che i politiofeni push-pull, caratterizzati dallalternanza di gruppi accettori (A) e gruppi donatori (D), hanno una notevole potenzialit a rimpiazzare tali materiali e ad essere usati come accettori non-fullerenici. Infatti, questi hanno permesso di ottenere buoni risultati in termini di conversioni ed efficienze delle celle fotovoltaiche. Lo scopo di questo lavoro di tesi sintetizzare sei nuovi polimeri a base tiofenica (quattro con sequenza A-D e due con sequenza A-A) per studiarne le possibili applicazioni come materiali accettori non-fullerenici e la loro organizzazione in strutture ordinate di nanoparticelle.
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Il cancro una delle principali cause di morte al mondo. Nel 2019, solo negli Stati Uniti, i nuovi casi di cancro sono stati 1.762.450 con 606.880 decessi. Ad oggi, sono numerosi gli studi interdisciplinari in atto aventi come fine ultimo quello di trovare una cura per il cancro pi efficiente ed efficace di quelle tradizionali. La seguente trattazione descrive una soluzione che coniuga le conoscenze mediche del campo immuno-terapico con quelle ingegneristiche del settore dei biomateriali. Nello specifico, vengono analizzati scaffold e nanoparticelle biomateriali utilizzati per la somministrazione di vaccini contro il cancro. Gli obiettivi principali, infatti, risultano essere il raggiungimento di una memoria immunitaria, per contrastare metastasi e ricadute, e la diminuzione degli effetti collaterali che i pazienti oncologici sono costretti a sopportare sottoponendosi alle terapie convenzionali. I risultati mostrano dati molto promettenti, poich lutilizzo combinato dei biomateriali con fattori caratterizzanti il sistema immunitario permette di ottenere vaccini somministrabili in maniera sicura, seppur le indagini cliniche per molte tipologie di cancro siano ancora in atto.
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A fronte dei numerosi eventi di perdita di servizio o crolli di ponti degli ultimi anni, il loro adeguamento e/o miglioramento divenuto prioritario. Con questo spirito si posta lattenzione sui ponti Gerber, descrivendo dapprima le ragioni tecniche e storiche del loro sviluppo, i problemi di degrado, ed infine i modelli disponibili per il calcolo della portanza delle selle. Consapevoli della ridotta durabilit di queste opere, e del fatto che le cerniere Gerber sono state ufficialmente classificate come punti critici da attenzionare ai sensi delle nuove Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti del 2020, sono stati approfonditi due scenari tipici di intervento su casi reali di ponti che presentassero giunti Gerber particolarmente ammalorati. La soluzione pi conservativa e meno invasiva prevede il mantenimento in essere delle selle e si basa sul by-pass dei giunti stessi ottenuto attraverso il meccanismo leva che si instaura in un sistema di travi metalliche posto a sostegno delle travi dimpalcato. Quella di solidarizzare le travi rendendo il sistema iperstatico invece la seconda soluzione analizzata. La chiusura delle selle consente di ottenere gli effetti benefici propri delle strutture iperstatiche, a spese comunque della nascita di sollecitazioni allinterno della trave originariamente compresa tra le cerniere. Si infine accennato a ipotesi di miglioramento sismico dellopera, trattato con la cucitura delle selle Gerber stesse, che hanno consentito allimpalcato di avere un comportamento monolitico. Il presente elaborato costituisce dunque un punto dincontro tra i modelli teorici con cui si studiano i degradi e la capacit portante residua delle selle, e le soluzioni progettuali di intervento effettivamente utilizzate e disponibili per la messa in sicurezza di ponti con caratteristiche simili.
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Analisi termofluidodinamica di un accumulatore di calore che utilizza materiali a cambiamento di fase (PCM). I campi di velocit, di temperatura e di titolo, in regime termico non stazionario, relativi al singolo canale, vengono calcolati con un programma basato sul metodo dei volumi finiti, scritto in ambiente di lavoro Matlab. Vengono proposte diverse ottimizzazioni delle performance di accumulo termico, basate su un algoritmo genetico. Le ottimizzazioni sono fatte sia con differenti tipi di parametri di valutazione, sia con differenti gradi del polinomio che descrive la parete del canale; per ogni ottimizzazione lalgoritmo genetico stato, quindi, utilizzato per determinare i parametri geometrici del canale ottimali. A partire dai risultati ottenuti dalle ottimizzazioni, vengono poi analizzate le prestazioni di canali della stessa geometria, ai quali viene aggiunta unintelaiatura metallica. Vengono, infine, mostrati i risultati delle simulazioni numeriche fatte.
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Il Ground Penetrating Radar (GPR) una tecnica di indagine non distruttiva che si basa sulla teoria della propagazione delle onde elettromagnetiche. Questa tecnologia venne inizialmente utilizzata per indagini geologiche, ma pi recentemente stata introdotta anche per lo studio di altri materiali quali calcestruzzo, legno e asfalto. Questa tecnologia investigativa pu essere utilizzata per varie problematiche : Localizzazione di oggetti allinterno del materiale inglobante Determinazione dello spessore dello strato del materiale oggetto di studio (calcestruzzo, asfalto, terreno, legno) Propriet del materiale, inclusa umidit ed eventuale presenza di vuoti Nella fase iniziale di questo lavoro di tesi sono stati studiati i principi fisici di funzionamento, la metodologia di elaborazione dei dati restituiti dallo strumento e di interpretazione dei risultati. Successivamente, stato posto lobbiettivo di verificare lapplicabilit del georadar nel rintracciare i ferri di armatura nelle travi da ponte. Questultime sono spesso realizzate tramite limpiego della precompressione con cavi post-tesi che implica la presenza di guaine con allinterno i relativi trefoli di tensionamento. Per simulare tali condizioni sono state realizzate in laboratorio delle travi campione con guaine in differente materiale, con differente posizionamento e con differente tecnologia di posa, in modo tale da permettere di studiare diversi scenari. Di seguito le differenti tipologie di travi : - Trave con guaine metalliche ; - Trave con guaine plastiche ; - Trave con interruzioni in polistirolo lungo le guaine (per simulare la corrosione delle stesse); - Travi con trefoli inseriti allinterno delle guaine (per studiarne linfluenza sul segnale).
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Lo studio si basa sullanalisi di campioni di neve superficiale (0-3 cm) e sub-superficiale (3-6 cm) raccolti nei pressi della clean area di Concordia Station, nel plateau Antartico, e di campioni di deposizione raccolti a seguito di eventi di precipitazione nello stesso sito. Il sito di campionamento clean area designato allo studio dei valori di fondo nel plateau antartico, poich ritenuto privo di contaminazione antropica. Lobiettivo la quantificazione delle concentrazioni in ultra-tracce di mercurio per lo studio di eventuali patterns relativi al ciclo geochimico dellelemento nei periodi interessati da radiazione solare. Inoltre, per studiare i processi che controllano il ciclo del mercurio nel plateau Antartico sono stati considerati sia i parametri meteorologici che le variazioni di elementi chimici usati per tracciare le possibili sorgenti emissive ed i meccanismi di scambio che avvengono per il mercurio allinterfaccia aria-neve. Le analisi sono state svolte con ICP-SFMS, una tecnica di spettrometria in grado di rilevare concentrazioni nellordine del ppt. A causa dei limiti di rilevazione molto bassi, tutte le provette usate per le analisi e la conservazione dei campioni sono state trattate al fine di minimizzare la contaminazione. I campioni destinati alle analisi di mercurio sono stati trattati con acido, seguendo la procedura per la stabilizzazione di metalli volatili. Il lavoro svolto non ha identificato particolari processi di trasporto e di scambio mentre invece riporta episodi di contaminazione della clean area dovuti in parte alla non usuale provenienza del vento ed in parte al crescente impatto antropico dovuto alle attivit delle stazioni di ricerca. Lo studio ha messo in luce le problematiche legate al possibile impatto della base di ricerca Concordia Station sui processi naturali evidenziando la necessit di ulteriori studi e approfondimenti sul tema della contaminazione della designata area pulita per il campionamento di neve.
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Loggetto di questo elaborato lo studio computazionale, a livello della teoria del funzionale della densit (DFT) e della sua formulazione dipendente dal tempo (TD-DFT), dei dimeri della molecola di rodamina-B, parallelo allo sviluppo di una procedura di tuning ottimale del funzionale CAM-B3LYP. Questa molecola, che assume notevole rilevanza nei sistemi light harvesting grazie alle sue propriet fotochimiche di emissione nel visibile, impiegata nella sintesi di nanoparticelle (NPs) fluorescenti in ambito di diagnostica medica e bio-imaging, che sfruttano il fenomeno di trasferimento di energia per risonanza (FRET). Per via della notevole importanza che questa molecola riveste nellambito della fotochimica, essa stata oggetto di esperimenti del gruppo di ricerca del laboratorio di biofotonica e farmacologia Nanochemistry and Bioimaging, che collabora con il gruppo di chimica computazionale dellarea chimico/fisica del Dipartimento. La dimerizzazione della rodamina allinterno delle NPs pu innescare canali di self-quenching che abbassano la resa quantica di fluorescenza, pregiudicando lefficienza dei dispositivi: lobiettivo dello studio la caratterizzazione dei dimeri, in solventi e con controioni diversi, impiegando dei modelli molecolari, per identificarne le specie pi stabili e descrivere la fotofisica degli stati elettronici eccitati. Il carattere generalmente charge-transfer (CT) di questi stati elettronici richiede un tuning ottimale della metodologia computazionale DFT/TD-DFT per una descrizione quantitativa accurata.
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La presente tesi di laurea finalizzata allo sviluppo di nuovi trattamenti protettivi autopulenti a base di biossido di titanio (TiO2) per la conservazione dei materiali cementizi storici tipici dellarchitettura del XX secolo. Tale studio nasce dal crescente interesse verso i temi del restauro del Moderno cos come testimoniato dalla recente pubblicazione del Documento di Madrid New Delhi redatto dallICOMOS. Vengono analizzati i caratteri peculiari del restauro del Moderno, trovando punti di unione e di divergenza con il restauro tradizionale dellarchitettura. In particolare, ci si concentra sulla descrizione delle attuali tecnologie in uso per il restauro dei materiali cementizi storici e sulle problematiche connesse alla scarsa considerazione di cui ancora godono tali materiali nellambito del restauro dellarchitettura. In tale contesto, i trattamenti fotocatalitici sviluppati si propongono come soluzioni per la conservazione delle superfici architettoniche cementizie con pregio decorativo. Vista la scarsa presenza in letteratura di applicazioni a base di TiO2 su substrati cementizi, sono stati messi a punto alcuni trattamenti innovativi che vedono la dispersione di nanoparticelle di TiO2 in matrici inorganiche di silicato di etile e idrossiapatite. Tali consolidanti sono tra i pi affermati nellambito del restauro dei materiali e la loro compatibilit con i substrati cementizi stata attestata da precedenti studi. I trattamenti cos elaborati vengono valutati in termini di efficacia autopulente e compatibilit coi substrati.
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La sostenibilit (ambientale, economica e sociale) non rappresenta per le aziende un trend passeggero, ma una direzione da seguire per poter rispondere a norme sempre pi stringenti e a consumatori sempre pi attenti. La tesi illustra il concetto di sviluppo sostenibile, il quale ha segnato varie tappe della storia tra cui la pubblicazione nel 2015 dellAgenda 2030 dalle Nazioni Unite e la definizione dei 17 obiettivi di sviluppo sostenibile per contrastare i problemi climatici. Vengono descritti i principali strumenti introdotti dallUnione Europea per promuovere una crescita verde, utilizzando leve di intervento sia legislative che con incentivi, quali il Green Deal che mira a promuovere attivit sostenibili che non generino emissioni di inquinanti, il decreto legislativo che regola linformativa non finanziaria, il Piano dAzione della Commissione Europea per finanziare la crescita sostenibile. Quello che le aziende comunicano sui propri siti web una prima indicazione delle loro politiche in materia di sostenibilit, insieme ai report e alle certificazioni pi formali. Lo scopo della tesi valutare a che punto sono le aziende di diversi settori e dimensioni nella comunicazione di queste tematiche, analizzando un campione di esse, per mezzo di un form progettato per raccogliere e archiviare dati strutturati presi dai siti web. Grazie a questo si arriver ad un punteggio per ciascuna di esse che rappresenta lattuale livello comunicativo. Un problema attuale riscontrato quello del greenwashing: una strategia di marketing, per dimostrare un impegno non reale nei confronti dellambiente agli occhi degli stakeholder e per farle guadagnare punti in reputazione e immagine aziendale. Il fine ultimo della tesi quello di dimostrare che la sostenibilit una scelta necessaria che va compiuta fin da subito, e non una questione solo delle grandi aziende o dei settori pi verdi.
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Le stelle sono i corpi celesti fondamentali per comprendere l'evoluzione del nostro Universo. Infatti, attraverso processi di fusione nucleare che avvengono al loro interno, nel corso della loro vita le stelle producono la maggior parte dei metalli che popolano la tavola periodica, non presenti all'inizio della vita dell'Universo e la cui presenza attribuile soltanto alla nucleosintesi stellare. In questa tesi viene trattato questo aspetto, ovvero la produzione di elementi chimici nelle stelle, seguendo in ordine cronologico le principali fasi della vita delle stelle stesse. Nel primo capitolo sono fornite delle informazioni generali sulle reazioni termonucleari, che sono alla base della vita delle stelle e della produzione di molti elementi chimici. Successivamente, vengono approfondite le catene di reazioni termonucleari che consentono la fusione dell'idrogeno in elio all'interno delle stelle, ovvero la catena protone-protone e il ciclo CNO. Nei capitoli seguenti sono state analizzate le reazioni termonucleari di fusione dell'elio in carbonio, note come processo 3-alfa, e di elementi pi pesanti, quali carbonio, neon, ossigeno e silicio, che avvengono quando la stella ormai una gigante o supergigante rossa. Infine, nell'ultimo capitolo viene descritto come, nelle fasi finali della loro vita, le stelle riescano a produrre elementi pi pesanti attraverso processi di cattura neutronica, per poi rilasciarli attraverso le esplosioni di supernove, arricchendo significativamente il mezzo interstellare.
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La conversione di energia solare in energia elettrica pu avvenire in diversi modi. Un problema dellenergia ottenuta tramite questa conversione la difficolt di immagazzinarla efficientemente per poterla utilizzare in un momento successivo. Un modo per ovviare questo problema convertire lenergia solare in energia chimica, tramite la creazione di combustibili fotoprodotti. Alcuni combustibili di questo tipo sono lidrogeno e gli idrocarburi ad alta densit energetica, il primo ottenuto tramite lelettrolisi dellacqua e i secondi tramite lelettrolisi dellanidride carbonica. Un metodo per compiere tali elettrolisi lutilizzo di celle fotoelettrochimiche, ovvero dei dispositivi che tramite lenergia solare assorbita avviano lelettrolisi della soluzione acquosa che si decompone in due regioni separate della cella. Lefficienza di una cella fotoelettrochimica dipende fortemente dallefficienza dei fotoelettrodi che la compongono, per questo si indagano nuovi materiali che possano garantire prestazioni migliori a costi bassi. Questa tesi nello specifico ha lo scopo di illustrare il processo di fabbricazione di fotocatodi a base di semiconduttori tramite sputtering magnetico. In particolare vengono analizzati 4 campioni strutturati con diversi materiali. I materiali utilizzati sono: Seleniuro di Rame Indio Gallio CIGS, Solfuro di Cadmio CdS, Ossido di Zinco drogato con Alluminio AZO ed Ossido di Titanio TiO2.
