Tesi di Dottorato

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Author: search.filters.author.Bartolino, RobertoSubject: search.filters.subject.Polimeri

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    New hybrid solar cell (СNT – RUTHENIUM DYE)
    (2012-12-06) Siprova, Svetlana; Versace, Carlo; De Filpo, Giovanni; Bartolino, Roberto
    Negli ultimi anni le applicazioni dei nanotubi di carbonio nel settore microelettronico sono notevolmente aumentate date le proprieta’ uniche. In particolare la conducibilita’ dei nanotubi fa si che essi trovino interessanti utilizzi nel settore fotovoltaico. Questo lavoro si concentra sulla progettazione di una cella solare ibrida a base di nanotubi di carbonio e dye di Rutenio. Nella prima parte sono stati studiati diversi metodi di realizzazione dello starto omogeneo di nanotubi come starto conduttivo della cella. E’ stata proposta la molecola 1-Pyrenemethanol che contiene i gruppi pirenico e ossidrilico, per creare il contatto tra i nanotubi ed il dye. Nella seconda parte del lavoro lo starto di nanotubi e’ stato formato mediante elettroforesi per single-walled nanotubes (SWNTs) e metal-organic chemical vapor deposition (CVD) per multi-walled nanotubes (MWNTs). Entrambi i metodi hanno dato la possibilita’ di creare campioni con ampia area superficiale, dai quali sono state fabbricate le celle solari. Sono state studiate determinate le dipendenze tra i fattori dei metodi e le proprieta’ delle celle prodotte.
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    Hybrid nanostructured fillers for polymer electrolytes in the PEM Fuel Cells
    (2012-11-30) Angjeli, Kristina; Versace, Carlo; Nicotera, Isabella; Bartolino, Roberto
    The present thesis is focused on the development of novel nancomposite membranes, prepared by the incorporation of two-dimensional inorganic layered structures such as (i) smectite clays (synthetic and natural), (ii) graphene oxide (GO), and (iii) layered double hydroxides (LDHs) with different compositions into the polymer matrix of Nafion, for use as electrolytes in Proton Exchange Membrane fuel cells. The characteristics of the membranes were studied mainly, in terms of transport properties by NMR spectroscopy, in order to study the water dynamics inside the electrolyte membranes. For this purpose the Pulse-Field-Gradient Spin-Echo NMR (PFGSENMR) method was employed to obtain a direct measurement of water self-diffusion coefficients on the water-swelled membranes in a wide temperature range (25-140 °C). This technique together with the 1H-NMR spectral analysis and NMR spin-lattice relaxation times (T1) conducted under variable temperature. Furthermore, both pristine materials (fillers and Nafion) as well as the resulted nanocomposite membranes were characterized by a combination of X-ray diffraction, FTIR spectroscopy, thermal analysis (DTA/TGA), Raman spectroscopies and scanning electronic microscopy (SEM).
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    Materiali polimerici funzionali per applicazioni farmaceutiche e biomedicali
    (2011-10-26) Ferrarelli, Teresa; Bartolino, Roberto; Trombino, Sonia; Gabriele, Bartolo
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    Strategies to control linear anisotropy and chirality in polymeric materials:from the basic issues to the micro-devices developments
    (2016-10-05) Lepera, Eugenia; Bartolino, Roberto; Versace, Carlo C.; Cipparrone, Gabriele
    The development of devices with increasing levels of functionality represents an important technological issue. To this aim, innovative materials with tunable functionalities play a crucial role. The challenge is to obtain multifunctional materials through simple procedures with high performance and low cost, and eventually external control parameters. Moreover the understanding of multifunctionality of materials is hence an exciting scientific opportunity. For these purpose, the main objectives of the present work have been to explore two main strategies. In the first one, azobenzene based materials and their light induced functionalities has been exploited to develop microdevices for polarimetric applications. Already know effects of linear and circular photoinduced optical anisotropies in azobenzene based polymers was investigated coupling the materials properties with holographic techniques, both to characterize the photoinduced properties of the materials and to develop diffractive devices useful for the above cited applications. The second topic is addressed towards the development of a materials science approach to build up polymeric matrices with controllable supramolecular chiral structures and subnanometric cavities. Both explored features are connected to intriguing topics as chirality and small size cavities. Their chirooptical properties and supramolecular structures suggest high potentiality for development of chiral sensors or filtration devices. Key words: micro-devices, azo-polymers, polarization holography, syndiotactic polystyrene, supramolecular chirality.
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    Synthesis of innovative material for food packaging
    (2013-06-30) Carchedi, Marisa; Bartolino, Roberto; Gabriele, Bartalo; Fazio, Alessia; Sindona, Giovanni
    Lo scopo del presente lavoro di tesi è la sintesi di materiali polimerici innovativi funzionalizzati con una porzione antiossidante legata alla catena laterale da utilizzare nella conservazione dei cibi, in particolar modo per prolungare la “shelf life” dei cibi della IV gamma cui appartengono frutta e verdura già lavata e tagliata, pronta all’uso. Generalmente questo genere di alimenti deperisce velocemente e ha una durata limitata a pochi giorni. L’ossidazione è una delle più importanti reazioni di degradazione dei cibi e poichè ne riduce la “shelf-life”, ne limita anche la conservazione con conseguente diminuzione delle vendite. L’active packaging prolunga la “shelf-life” dei cibi e allo stesso tempo ne migliora la sicurezza e le proprietà organolettiche. L’idea innovativa rispetto alle tecniche tradizionali è la preparazione di film bioattivi in cui la molecola antiossidante non è adsorbita sulla superficie del film con procedure di spraying, immersione o rivestimento, ma è legata covalentemente, tramite un linker, alla matrice polimerica. In questo studio è stata evidenziata la sintesi di un PET modificato innovato che reca una catena laterale funzionalizzata con una molecola antiossidante quale il ter-butilidrochinone (TBHQ) o l’idrossitirosolo (Tyr-OH). L’attività antiossidante dei monomeri di PET modificato funzionalizzati con il TBHQ e il Tyr-OH è stata testata tramite test del DPPH che ha confermato l’elevata capacità scavenger dei monomeri stessi. Un altro obiettivo del lavoro di ricerca è stata la caratterizzazione tramite spettrometria di massa di polimeri e copolimeri funzionalizzati. Questo studio è stato svolto in collaborazione con l’Università di Akron, Ohio, USA. Lo scopo del lavoro è stato sviluppare un protocollo di analisi di spettrometria di massa che fornisce informazioni riguardo la composizione dei poliesteri copolimeri, dei gruppi terminali, delle sequenze e della loro architettura. Più nello specifico, l’oggetto dello studio è stato il confronto tra il copolimero lineare poli(caprolattone)-poli(etilene glicole) (PCL-PEG) e l’omopolimero poli(caprolattone). Inoltre è stato condotto uno studio sull’energia di collisione necessaria alla frammentazione per il copolimero PCL-PEG, e gli omopolimeri PCL e PEG. Questo studio è stato condotto utilizzando spettrometri di massa MALDI Q/ToF e MALDI ToF/ToF/.Essendo questi polimeri ampiamente usati in moltissimi campi e per differenti applicazioni, in particolare applicazioni in campo biologico, è stato condotto uno studio di degradazione in mezzo acquoso per capire come e con quale velocità questi polimeri degradano e frammentano in presenza di acqua. Per effettuare questo studio i “frammenti” provenienti dalla degradazione sono stati separati per cromatografia liquida attraverso l’uso di uno strumento UPLC la cui uscita è accoppiata ad uno spettrometro di massa per poter facilmente individuare ed assegnare i vari frammenti.