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Dissertations / Theses on the topic 'Organici'
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Chironi, Anita. "Transistori organici: applicazioni in ambito biomedico." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
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L’elettronica organica è un campo in pieno sviluppo grazie alle proprietà di cui godono i semiconduttori organici, quali l’elevata flessibilità, la bassa temperatura di lavorazione, la biodegradabilità e la produzione di applicazioni a basso costo e su vasta area. Sebbene i transistori organici abbiano prestazioni inferiori rispetto ai classici transistori in silicio, presentano comunque buoni valori di mobilità ed apprezzabile stabilità sia termica sia elettrica. Per quanto riguarda le applicazioni biomediche, in questo lavoro di tesi è stato studiato un particolare tipo di transistore organico, ossia il transistore sinaptico. Quest’ultimo viene principalmente utilizzato in neurorobotica e neuroprotesistica per realizzare circuiti neuromorfi, ossia circuiti elettronici che funzionano secondo principi simili a quelli del nostro sistema nervoso. I transistori sinaptici, infatti, mostrano grandi vantaggi per la realizzazione di sinapsi bioniche flessibili, adattabili e biocompatibili da utilizzare in potenziali applicazioni di elettronica sinaptica. Si è visto, inoltre, che è possibile una codifica dei segnali simile a quella dei nervi dell'uomo, quindi dispositivi sensibili agli stimoli tattili possono essere utilizzati per sostituirli o per comunicare con altri nervi, ad esempio con fibre nervose residue di pazienti che hanno subito una amputazione. Un importante feedback tattile naturale, infatti, può ridurre al minimo la continua attenzione visiva richiesta per eseguire con successo la manipolazione di oggetti, così come l’esecuzione di azioni con protesi degli arti superiori. Per quanto riguarda le protesi degli arti inferiori, invece, queste possono trarre vantaggio dal dispositivo analizzato, che può fornire dei feedback sulla distribuzione delle forze del piede durante la deambulazione. Inoltre, queste ricerche aprono la strada all'uso di questa tecnologia per ripristinare l'attivazione muscolare.
2
SALAMONE, MATTEO MARCO. "Materiali Organici per l'Energia." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2017. http://hdl.handle.net/10281/158185.
Full textAbstract:
Negli ultimi decenni gli apparati per l’immagazzinamento dell’energia riscuotono elevato interesse e la loro richiesta è cresciuta esponenzialmente. In particolare i dispositivi mobili, gli autoveicoli sia elettrici sia ibridi e la nuova rete di distribuzione dell’energia elettrica richiedono soluzioni su misura che soddisfino le proprie esigenze. A seguito di nuovi regolamenti sull’efficienza energetica e ambientali, i ricercatori sono chiamati a sviluppare nuove soluzioni per lo stoccaggio dell’energia che tengano conto del costo, della disponibilità delle materie prime e dell’impatto ambientale. I materiali inorganici utilizzati oggi nelle batterie Litio-ione sono costituiti spesso da elementi rari e talvolta tossici. Inoltre, la produzione e la lavorazione degli ossidi misti richiede molta energia. Da diversi decenni, la tecnologia LIB è essenzialmente ferma e i miglioramenti sono arrivati principalmente dall’ottimizzazione del processo produttivo e al momento, non è attesa l’introduzione di nessuna nuova tecnologia innovativa. I materiali organici offrono diversi vantaggi rispetto agli omologhi inorganici: infatti sono semplici da modificare e sono costituiti da C, H, N, O e S, tutti elementi abbondanti. E’ noto inoltre che i materiali organici possano essere sintetizzati da precursori prodotti riciclando le biomasse. Fra tutti i composti organici, i pigmenti sono economici, cristallini e insolubili. Una famosa classe di pigmenti è quella degli analoghi del Blu di Prussia la cui appartenenza ai composti organici o inorganici è ancora dibattuta. I PBAs possiedono i seguenti vantaggi: convenienza, struttura cristallina 3D, facile ottimizzazione e stabilità. In questo lavoro presenteremo i risultati ottenuti dallo studio di tre differenti pigmenti organici, perylenediimmide, indantrone e chinacridone, e due PBAs contenenti esacianato di cromo.Energy storage systems are of high interest and in the last decades their demand grew exponentially. In particular mobile devices, Full and Hybrid Electric Vehicles and smart grids are looking for tailored solutions. Because of new energy efficiency and environmental guidelines, researchers are called to find new solutions for energy storage taking in account costs, availability and environmental impact. Nowadays inorganic materials for LIBs needs scarce and, occasionally, toxic elements. Furthermore, the production and process of mixed oxides materials involves energy-demanding fabrication routes. LIBs technology is at the pole since decades and big improvements were made mainly in the field of process and engineering optimization. No breakthrough technology seems to be close to enter the market in the next years. Organic materials offer different advantages over inorganic ones. E.g. they are easy to tailor and composed mainly of C, H, N, O and S, all abundant elements. It has been also reported that organics can be synthesized from reactants produced from biomass wastes. Among them all, pigments are cheap, crystal and insoluble. Another family of pigments is the one of Prussian Blue Analogues. Their affinity to either organic, because of the similarities with MOFs, or inorganic compounds is still debated. PBAs offer several advantages: cheapness, open framework structure and tailorable electrochemical properties. In this work, we are going to present the results of the studies realized on three different organic small molecule pigments, perylenediimide, Indanthrone and quinacridone, as well as two chromates based PBAs.
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Borz, Mario. "Transistor elettrochimici organici per biosensoristica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10440/.
Full textAbstract:
I transistor elettrochimici a base organica (OECT) hanno attratto sempre maggior interesse e sono oggetto di molti studi dagli anni '70 no ai nostri giorni. Questo lavoro di tesi ha come oggetto la realizzazione e la caratterizzazione di OECT a base di poli(3,4-etilen-diossi-tiofene) complessato con l'acido stirensolfonico (PSS). Questi dispositivi sono stati costruiti utilizzando solamente semiconduttori organici come materiali conduttivi ovvero senza l'uso di metalli, quindi risultano essere biocompatibili, economici e di semplice realizzazione. Questo tipo di sensori presenta un elevata sensibilità agli analiti e necessita di un'elettronica di controllo molto più semplice rispetto a metodi elettrochimici tradizionali che utilizzano un potenziostato ed un elettrodo di riferimento.
Sono state studiate diverse geometrie e spessori di polimero depositato per ottimizzare le condizioni di lavoro per avere alta sensibilità e guadagno in corrente attraverso l'uso di misure di corrente di drain in funzione del tempo con aggiunte successive di analita. Questi dispositivi sono stati utilizzati come sensori di analiti quali la dopamina, l'acido ascorbico e l'acido urico. Attraverso scansioni in transcaratteristica, si è studiata la risposta dei transistor relativa agli analiti ed attraverso lo studio della transconduttanza si è ottenuta una nuova metodologia di lavoro in grado di separare i contributi relativi ai vari composti.
Inoltre, in questa modalità, è stato possibile ottenere una selettività dei sensori ai vari analiti, problema principale dell'utilizzo di transistor elettrochimici, ed attraverso la modulazione della velocità di scansione dello strumento, è stata ottenuta una risposta alla sola dopamina, analita di maggior interesse per applicazioni biosensoristiche.
In conclusione si può affermare che questo tipo di dispositivo possiede ottime proprietà e caratteristiche per ulteriori studi e sviluppi in applicazioni reali.
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Coen, Tom. "Rivelatori organici di raggi x." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6276/.
Full textAbstract:
L’interesse della ricerca per le applicazioni dei materiali organici all’elettronica è cresciuto ampiamente negli ultimi anni e alcuni gruppi di ricerca hanno studiato la possibilità di sfruttare materiali organici per costruire rivelatori diretti di raggi X.
Nel 2003 si immaginava che l’assenza di elementi con numero atomico alto, propria della maggior parte degli organici, scoraggiasse il loro impiego come rivelatori. Tuttavia, la recente scoperta delle proprietà di fotoassorbimento dei monocristalli di 4-idrossicianobenzene (4HCB) potrebbe smentire questa ipotesi e, anzi, suscitare un certo interesse applicativo.
Tra i possibili vantaggi operativi del 4HCB come rivelatore ci potrebbero essere, oltre al basso costo, tensioni di funzionamento sull’ordine dei volt e una certa flessibilità meccanica.
L’obiettivo del seguente lavoro di tesi è esplorare la risposta che forniscono i monocristalli di 4HCB ai raggi X quando vengono installati su matrici flessibili con elettrodi di contatto in geometrie particolari, interspaziati di 22 µm. Sono state condotte varie misure di risposta elettrica al buio e sotto un fascio di raggi X e nel seguito saranno presentati i risultati.
Il primo capitolo è dedicato ad un’introduzione teorica alla struttura dei materiali organici e ai modelli di trasporto dei semiconduttori organici. È evidenziato il fatto che non esiste ad oggi una teoria comprensiva ed efficace come per gli inorganici e vengono discussi alcuni metodi per determinare sperimentalmente la mobilità.
La teoria Space Charge Limited Current (SCLC), che modella le caratteristiche corrente-tensione di un solido di piccolo spessore, quando il materiale ha bassa conducibilità e il suo trasporto di carica è mediato sostanzialmente da portatori dello stesso segno, viene introdotta nel capitolo 2. L’importanza di questo modello sta nel fatto che fornisce un metodo efficace per determinare sperimentalmente la mobilità dei portatori in molti materiali organici.
Il campo dei rivelatori organici diretti di raggi X è piuttosto recente, e non esiste ancora un’efficace inquadratura teorica. Per questo motivo il capitolo 3 espone lo stato attuale dei rivelatori di raggi X e presenta i meccanismi alla base dei rivelatori inorganici diretti a stato solido e poi discute dei rivelatori organici indiretti già esistenti, gli scintillatori.
La descrizione degli apparati sperimentali utilizzati per le misure viene demandata al capitolo 4, mentre il quinto capitolo espone i risultati ottenuti.
5
Manzato, Lorenzo <1994>. "Amminazione diretta di composti organici." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2022. http://hdl.handle.net/10579/21543.
Full text
6
GIORDANI, MARTINA. "Sensori Neuromorfici Organici per Neurotrasmettitori." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2020. http://hdl.handle.net/11380/1211520.
Full textAbstract:
Nel presente lavoro di tesi è presentato un sensore per la dopamina (DA) per mezzo di un dispositivo che non necessita di un specifica specie di riconoscimento.
La DA è un neurotrasmettitore appartenente alla famiglia delle catecolamine che controlla alcune funzioni del sistema cardiovascolare, renale, ormonale e nervoso. La diminuzione dei livelli di DA, dovuta alla degenerazione dei neuroni dopaminergici della substantia nigra pars compacta, è un segnale che indica la comparsa del morbo di Parkinson (PD).
Il sensore è completamente organico e presenta due elettrodi di poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate – PEDOT:PSS – direttamente modellati su un substrato flessibile di polidimetilsilossano (PDMS).
Il protocollo di misura prevede che uno dei due elettrodi sia pulsato con un treno di onde quadre (-200 mV con una frequenza di 500 Hz per 1 s), in modo da simulare il comportamento di un neurone pre-sinaptico, mentre l’altro viene utilizzato per misurare la corrente risultante, simulando un neurone post-sinaptico. La risposta in corrente mostra le caratteristiche della Short-Term Plasticity (STP) neuronale con un comportamento depressivo o facilitativo a seconda della frequenza di stimolo. Durante questo lavoro di tesi abbiamo dimostrato come la corrente risultante dal protocollo di stimolo decadesse con un tempo caratteristico τSTP, dipendente dalla concentrazione di DA in soluzione. Il sensore è in grado di rivelare concentrazioni di DA sotto al pM. Inoltre abbiamo testato il sensore anche in presenza di altre molecole fisiologicamente presenti nel fluido cerebrospinale e nel fluido extracellulare, i.e. acido ascorbico, acido urico, 3-metossitiramina, acido 3,4-diidrossifenilacetico, acido omovanillico, serotonina, adrenalina e noradrenalina. La nostra strategia di rilevazione è in grado di distinguere la DA dagli altri analiti in soluzioni modello (i.e. Buffer Salino Fosfato pH 7.4). Il sensore risulta essere più sensibile alla DA rispetto alle altre specie chimiche, anche in copresenza con molecole con strutture chimiche simili. La sinapsi artificiale appare ultra-sensibile alla DA (da concentrazioni fisiologiche, fino a quelle patologiche) e selettiva grazie a meccanismi di interazioni con il PEDOT:PSS. I nostri dati sperimentali sono poi stati confermati da calcoli DFT su PEDOT:PSS/metaboliti suggerendo una correlazione tra la risposta STP e le forti interazioni non covalenti tra DA e PEDOT:PSS, in particolare interazioni elettrostatiche e legami idrogeno con l’ammonio della DA e il sulfonato.
Questa sinapsi totalmente organica, essendo anche biocompatibile e flessibile risulta essere un buon candidato per futuri impianti in modelli animali con malattie neurodegenerative, come il PD, con l’obiettivo di andare a monitorare in tempo reale la concentrazione di DA nei fluidi biologici e per essere utilizzata come strumento diagnostico.In this thesis an ultra-sensitive and selective sensor for dopamine (DA) by means of a neuro-inspired device platform without the need of a specific recognition moiety is demonstrated. DA is a neurotransmitter of catecholamines family that controls functions of cardiovascular, renal, hormonal and central nervous systems. DA deficit is a hallmark of Parkinson’s disease (PD), due to the degeneration of dopaminergic neurons in substantia nigra pars compacta. The sensor is a whole organic device featuring two electrodes made of poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate – PEDOT:PSS – directly patterned through laser ablation on a polydymethylsiloxane – PDMS – flexible substrate. One electrode is pulsed with a train of voltage square waves (-200 mV with a frequency of 500 Hz for 1s), to mimic the pre-synaptic neuron behavior, while the other is used to record the displacement current, mimicking the post-synaptic neuron. The current response exhibits the features of synaptic Short-Term Plasticity (STP) with facilitating or depressing response according to the stimulus frequency. We found that the resulting current decreases with a characteristic time, τSTP , depending on DA concentration in solution. The sensor detects [DA] down to 1 pM range. We assess the sensor also in the presence of several moieties physiologically present in cerebrospinal fluid or extracellular fluids, i.e. ascorbic acid, uric acid, 3-methoxytyramine, 3,4-dihydroxyphenylacetic acid, homovanillic acid, serotonin, epinephrine and norepinephrine. Our detection strategy successfully discriminates DA from the other analytes in model solutions (i.e. Phosphate Saline Buffer). The sensor appears still more sensitive to DA than to the others, even in presence of moieties with similar chemical structures. The synapse appears ultrasensitive to DA (from physiological to pathological concentrations) and selective thanks to the interaction mechanism with PEDOT:PSS. DFT calculations on PEDOT:PSS/metabolite clusters hint to a correlation between the STP response and stronger non-covalent interactions between DA and PEDOT:PSS, specifically electrostatic and hydrogen bonding of DA ammonium end group with sulfonate. The whole organic synapse, being biocompatible, soft and flexible, is attractive for implantable devices aimed to real-time monitoring of DA concentration in bodily fluids, to be used as a diagnostic tool, for instance, in chronic neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease.
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Centanni, Elena <1976>. "Indagine sulla tossicità di inquinanti organici e metallorganici in organismi di ambienti costieri." Doctoral thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2007. http://hdl.handle.net/10579/654.
Full text
8
Rossi, Leonardo. "Fotoconduttori organici come rivelatori di raggi X." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9402/.
Full textAbstract:
Rispetto alle loro controparti inorganiche, i semiconduttori organici presentano proprietà che consentono di usarli in modi fino a qualche anno fa impensabili: sono facili ed economici da depositare, flessibili, leggeri e robusti. Queste caratteristiche li rendono tra le altre cose ottimi candidati come rilevatori a stato solido di raggi X che possono persino essere comodamente indossati o utilizzati in situazioni e luoghi prima inaccessibili a quelli inorganici.
I semiconduttori organici sono tuttavia fondamentalmente diversi da quelli inorganici e i fenomeni che regolano il trasporto e la generazione di cariche sono più complessi e non ancora compiutamente compresi.
Allo scopo di migliorare la loro comprensione, questa tesi mette a confronto alcuni modelli teorici di generazione e ricombinazione di eccitoni, così da individuare quello più rispondente alle misure sperimentali effettuate relativamente alla risposta fotoconduttiva di cristalli singoli di TIPS-pentacene irradiati con raggi X.
9
Monti, Maurizio. "Trasporto di carica in cristalli organici semiconduttori." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7402/.
Full textAbstract:
Uno dei settori che più si stanno sviluppando nell'ambito della ricerca applicata è senza dubbio quello dell'elettronica organica. Nello specifico lo studio è sospinto dagli indubbi vantaggi che questi dispositivi porterebbero se venissero prodotti su larga scala: basso costo, semplicità realizzativa, leggerezza, flessibilità ed estensione.
È da sottolineare che dispositivi basati su materiali organici sono già stati realizzati: si parla di OLED (Organic Light Emitting Diode) LED realizzati sfruttando le proprietà di elettroluminescenza di alcuni materiali organici, OFET (Organig Field Effect Transistor) transistor costruiti con semiconduttori organici, financo celle solari che sfruttano le buone proprietà ottiche di questi composti.
Oggetto di analisi di questa tesi è lo studio delle proprietà di trasporto di alcuni cristalli organici, al fine di estrapolarne la mobilità intrinseca e verificare come essa cambi se sottoposti a radiazione x.
I due cristalli su cui si è focalizzata questa trattazione sono il 1,5-Dinitronaphtalene e il 2,4-Dinitronaphtol; su di essi è stata eseguita una caratterizzazione ottica e una elettrica, in seguito interpretate con il modello SCLC (Space Charge Limited Current).
I risultati ottenuti mostrano che c'è una differenza apprezzabile nella mobilità nei due casi con e senza irraggiamento con raggi x.
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Epoupa, Mengou Joseph <1973>. "Decomposizione catalitica di inquinanti organici volatili clorurati." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/712/1/Tesi_Epoupa_Mengou_Joseph.pdf.
Full text
11
Epoupa, Mengou Joseph <1973>. "Decomposizione catalitica di inquinanti organici volatili clorurati." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/712/.
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12
Buonomo, Marco. "Study of thin film devices and organic biosensors: parasitic phenomena, modelling and characterization." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2019. http://hdl.handle.net/11577/3422832.
Full textAbstract:
I transistor a film sottile organici e inorganici (O-TFT e I-TFT) sono stati ampiamente studiati, per via delle loro peculiarità, quali: processi di fabbricazione a basso costo, flessibilità, leggerezza e semitrasparenza. Pertanto, abbiamo presentato e discusso una nuova tecnica per l'estrazione dei parametri nei transistor a film sottile. Convalidandola sperimentalmente per via di una caratterizzazione completa di transistor sia organici che inorganici avendo come semiconduttore rispettivamente diossil-quatertiofene e indio-gallio-zinco-ossido (IGZO). Tuttavia, l'affidabilità degli IGZO TFT non è completamente compresa e perciò, abbiamo studiato l'impatto di uno stress elettrico a gradini sul gate stimando cosi la tensione di rottura per i diversi fattori di forma del canale. I nostri risultati mostrano che la tensione di rottura ha una parziale dipendenza dalla larghezza del canale, mentre presenta soltanto una dipendenza marginale o nulla dalla sua lunghezza. Al fine di garantire l'accuratezza dei risultati sopra menzionati, il modello utilizzato richiede che il principio di funzionamento dei dispositivi analizzati sia ben noto a priori. Sfortunatamente, nell'elettronica organica e amorfa, questo avviene raramente. In particolare, ci siamo concentrati sugli effetti parassiti non lineari nella regione tra gli elettrodi Source/Drain e il canale del transistor. Infatti, possiamo rappresentare tale regione come una struttura metallo-isolante-metallo (MIM). Abbiamo quindi sviluppato un modello in grado di descrivere la caduta di tensione parassita ai contatti dell'OTFT spiegando al contempo le proprietà dei dispositivi MIM. Inoltre, abbiamo proposto un modello che considera anche gli effetti della rugosità superficiale all'interfaccia metallo/semiconduttore e, mediante simulazioni, ne abbiamo evidenziato gli effetti principali. Tra le tecnologie a film sottile, i ricercatori hanno effettuato sforzi anche nell'area sanitaria, lavorando con diversi polimeri e molecole in cui i semiconduttori organici sono all'interfaccia con una soluzione ionica. Inoltre, il miglioramento dei dispositivi "ad acqua", come i transistor elettrochimici organici e gli OTFT elettrolitici (EGOFET), sta aprendo la strada allo sviluppo di nuovi biosensori. Quindi, abbiamo presentato un modello generale per il sistema metallo/semiconduttore organico/liquido/metallo. Per sottolineare l'importanza del nostro modello, abbiamo riportato due casi di studio tramite la spettroscopia di impedenza elettrochimica, rispettivamente per l'NaCl e MilliQ come mezzo di gate, dimostrando che entrambi i casi possono essere considerati come un caso particolare del modello generale. Tra i diversi materiali organici, il TIPS-Pentacene è stato recentemente impiegato per realizzare degli EGOFET, che sono dispositivi promettenti per i biosensori. Quindi, abbiamo fabbricato degli EGOFET utilizzando il TIPS-pentacene. Nonostante il semiconduttore sia stato depositato in aria per drop casting, i nostri EGOFET hanno mostrato prestazioni paragonabili a quelli realizzati con tecnologie all'avanguardia. Inoltre, abbiamo studiato con successo la biocompatibilità del materiale, promuovendo l'uso degli EGOFET basati sul TIPS -pentacene come biosensori. Tali dispositivi possono essere utilizzati anche come EGOGET senza elettrodo di riferimento (RL-EGOFET) rilevandosi dei nuovi candidati per la stimolazione in vivo e la registrazione dell'attività cellulare. Pertanto, abbiamo studiato tali dispositivi, facendo luce sul meccanismo di auto-polarizzazione e dimostrando che gli EGOFET possono presentare un comportamento ad effetto di campo anche senza la presenza dell'elettrodo di gate. In sintesi, i lavori e i risultati di questa tesi hanno permesso uno studio più approfondito e accurato dei dispositivi a film sottile. Pertanto, riteniamo che i risultati qui rappresentati potrebbero aiutare a migliorare sia i dispositivi attuali sia nello sviluppo di nuovi dispositivi.Organic and Inorganic Thin-Film Transistors (O-TFTs and I-TFTs, respectively) have been widely studied during the last years, due to appealing properties such as low-cost fabrication processes, flexibility, lightweight and (semi-) transparency. Therefore, to help the study and development of such technologies, we presented and discussed a new simple and easy to use technique for parameter extraction in thin film transistors. We experimentally validate our procedure by performing a complete characterization of both organic and inorganic transistors featuring dihexyl-quaterthiophene and indium-gallium-zinc-oxide (IGZO) as semiconducting materials, respectively. However, the reliability of IGZO TFTs are not fully understood and for this reason, we studied the impact of stair-case gate bias stress on them and we estimated the breakdown voltage for different channel aspect ratios. Our results show that the breakdown voltage exhibits a remarkable dependence on the channel width, while exposing no, or marginal, dependence on the channel length. In order to ensure the accuracy of the above-mentioned results, the used model require that working principle of the analysed devices must be well known at priori. Unfortunately, in organic and amorphous electronic this hardly ever the case. In particular, we focused on the non-linear parasitic effects in the region between the Source/Drain electrodes and the transistor channel. We can represent this region as metal-insulator-metal (MIM) structure. Hence, we propose a model that can describe the parasitic voltage drop at the contacts of the OTFT and at the same time we explained the properties of the MIM devices. Furthermore, we proposed an enhanced model that consider also the effects of the surface roughness on the metal semiconductor interface, and, by means of simulations, we highlighted the macroscopic effect of the surface roughness. Among the thin film transistor technology, researchers have spent many efforts in the healthcare area, working with different polymers and small molecules where organic semiconductors are at the interface with an ionic solution. In addition, the improvement of water gated devices, such as organic electrochemical transistors and electrolyte-gated organic field effect transistors (EGOFETs), is paving the way to the development of new biosensors. Hence, we presented a general equivalent circuit model for the metal/organic semiconductor /liquid/metal system. To underline the importance of our model, we reported two cases of study of electrochemical impedance spectroscopy of devices featuring NaCl and MilliQ water as gate medium, showing that both cases can be considered as a particular case of the general model presented in this thesis. Among the different organic materials, TIPS-Pentacene was recently employed to make EGOFETs, which are promising devices for biosensing applications. For this reason, we fabricated EGOFETs using TIPS-pentacene as active material. Despite the organic semiconductor being deposited in air by drop casting, our EGOFETs showed performance comparable with state-of-the-art technologies. In addition, we successfully investigated, the biocompatibility of the material, promoting the use of TIPS-pentacene-based EGOFETs for biosensing applications. Such devices can be used also as Reference-Less EGOGET (RL-EGOFETs) that are a new candidate for in vivo stimulation and recording of cells activity. Therefore, we characterized the fabricated EGOFETs in Reference-Less configuration, shedding light on the self-polarization mechanism, demonstrating that EGOFETs can feature a field-effect behavior even without the presence of the gate electrode. In summary, the works and the results of this thesis allowed a deeper and accurate study of thin film devices. Hence, we believe that the results here represented could help the in improvement of state of art devices and in the development of new devices.
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Bassotti, Mattia. "Fabbricazione, caratterizzazione ed applicazioni di transistor elettrochimici organici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9126/.
Full textAbstract:
In questa tesi è stato esposto il lavoro, svolto in laboratorio, di fabbricazione degli OECTs, seguito
dalle misure raccolte durante le prove effettuate, con le relative analisi e discussioni dei risultati
ottenuti. É stato dimostrato che gli OECTs basati sul PEDOT:PSS sono in grado di fornire una
misura della concentrazione di sostanze ossidanti.
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Radermacher, Christian. "Analisi in spettroscopia ottica di cristalli molecolari organici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6591/.
Full textAbstract:
Nel settore dell'elettronica organica, i monocristalli organici sono particolarmente indicati, grazie al loro alto grado di purezza chimica, per lo studio delle qualità intrinseche di tutta la categoria dei cristalli organici. L'interesse applicativo si concretizza in dispositivi come LED, pannelli solari, sensori, display e componenti elettronici leggeri, flessibili e trasparenti. A tutto questo si aggiungono la biocompatibilità, il basso costo ed il basso impatto ambientale. L'obiettivo del seguente lavoro di tesi è la caratterizzazione di alcuni monocristalli in base alle loro proprietà ottiche ed optoelettroniche, analizzandoli mediante tecniche microscopiche in luce polarizzata e campo scuro e tecniche spettroscopiche di assorbimento e del voltaggio superficiale. Si è concentrata l'attenzione sul monocristallo di 4-idrossicianobenzene (4HCB), per la possibilità di confronto con risultati di precedenti analisi di spettroscopia in fotocorrente e per l'interesse verso applicazioni sensoristiche. Come risultato, per la prima volta, si è riuscito a ottenere uno spettro di assorbimento da un monocristallo di 4HCB dal quale si può stimare direttamente l'energia del bandgap del cristallo. Il valore ottenuto è minore di quello relativo all'analisi in fotocorrente, ma potrebbe corrispondere ad un bandgap di tipo ottico considerando che la presenza di stati localizzati dovuta al disordine molecolare provoca una diminuzione della distanza tra le bande. La misura è preliminare è va confermata, ma apre la strada ad ulteriori analisi spettroscopiche in condizioni sperimentali più favorevoli e/o ad analisi di altro tipo.
15
Renzi, Laura. "Modulazione in gas della conducibilità di cristalli organici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7846/.
Full textAbstract:
Nel presente lavoro verrà analizzata la sensibilità di cristalli organici semiconduttori alle sostenze chimiche presenti nell'ambiente.
Verranno studiati gli effetti prodotti dall'umidità dell'aria su campioni che si differenziano per caratteristiche chimiche e morfologia di contatto, analizzando la differenza nei valori di conducibilità in tre diverse condizioni ambientali: in aria, in azoto e in vapore acqueo. Saranno presentate le misure I-V effettuate e discusse le differenze tra i risultati ottenuti in relazione alle diverse caratteristiche dei campioni. Verrà infine proposta una possibile interpretazione degli effetti osservati.
16
Manodori, Laura <1975>. "Il ruolo dell'aerosol nel trasporto degli inquinanti organici." Doctoral thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2007. http://hdl.handle.net/10579/330.
Full text
17
Arcoleo, Angela <1987>. "Studio di traccianti ambientali organici in aree remote." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2016. http://hdl.handle.net/10579/7805.
Full textAbstract:
Nel presente lavoro di Tesi è stato utilizzato un metodo analitico per la determinazione di metossifenoli e L e D amminoacidi, mediante HPLC accoppiata alla spettrometria di massa con analizzatore a triplo quadrupolo, in campioni di aerosol atmosferico prelevati presso il sito costiero di "Mario Zucchelli Station" (Antartide) durante l’estate australe 2014-15.
I metossifenoli sono considerati traccianti di combustione della biomassa nella frazione gassosa dell’aerosol atmosferico; gli aminoacidi, invece, fanno parte dell’azoto organico presente in atmosfera e influiscono sul bilancio radiativo globale, poiché in grado di agire come nuclei di condensazione, inoltre sono traccianti di fitoplancton.
Il campionamento è stato effettuato su filtri, mediante impattore a cascata. I campioni così ottenuti sono stati in seguito estratti, filtrati e analizzati, consentendo l’indagine della distribuzione dimensionale delle particelle. Tale studio è fondamentale per individuare l’origine dell’aerosol atmosferico e per lo studio dei processi di trasporto a lungo raggio, con le conseguenze che ciò ha anche sul cambiamento climatico globale. Inoltre sono stati analizzati anche campioni di neve superficiale campionata nello stesso periodo di campionamento dell’aerosol per equiparare le concentrazioni in aria con una possibile deposizione sul manto nevoso degli analiti oppure un eventuale rilascio dalla neve.
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Sacchetti, Allegra. "Interpretazione dei fenomeni di trasporto in cristalli organici semiconduttori." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6155/.
Full textAbstract:
Alcuni ricercatori del Dipartimento di Fisica e Astronomia di Bologna hanno di recente ottenuto una curva che descrive l’andamento della mobilità in funzione della temperatura a seguito di misure effettuate su un cristallo organico di rubicene che mostra un’interdipendenza delle due variabili molto particolare. Il mio compito è stato cercare di far luce sulle peculiarità di questa curva. Per fare questo mi sono servita di due articoli, frutto di un attuale studio condotto da tre ricercatori dell’Università di Napoli, che ho riportato nel secondo e nel terzo capitolo, che hanno cercato di spiegare il comportamento atipico della mobilità in funzione della temperatura in cristalli organici semiconduttori.
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Morselli, Serena. "Transistors elettrochimici organici e la loro applicazione come sensori." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6156/.
Full textAbstract:
La presente tesi tratta della fabbricazione e del funzionamento di transistors elettrochimici organici (OECTs) composti da fi�lm sottili di poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
disperso con polystyrenesulfonic acid, o PEDOT:PSS, oltre che del loro possibile utilizzo come sensori.
La trattazione si apre con una panoramica sui polimeri conduttivi, siano essi puri o drogati, e sulle loro caratteristiche chimiche ed elettriche: diversi metodi di drogaggio consentono il loro utilizzo come semiconduttori. Tra questi polimeri, il PEDOT �e uno dei pi�u utilizzati poich�e presenta accessibilit�a d'uso e ottima stabilit�a nel suo stato drogato, pur risultando insolubile in acqua; per ovviare a questo problema lo si polimerizza con PSS. Le propriet�a di questo composto sono poi ampiamente discusse, soprattutto in ambito di applicazioni tecniche, per le quali �e neccessario che il polimero in soluzione sia depositato su un substrato. A questo scopo vengono presentate le principali techiche che
consentono la deposizione, permettendo di creare fil�lm sottili di materiale da utilizzarsi, nell'ambito di questa tesi, come gate e canale dei transistors elettrochimici.
A seguire viene esposta la struttura degli OECTs e spiegato il loro funzionamento,
modellizzando i dispositivi con un semplice circuito elettrico. Il confronto dei meno noti
OECTs con i meglio conosciuti transistors a eff�etto campo semplifi�ca la comprensione del funzionamento dei primi, i quali sono rilevanti ai fi�ni di questa trattazione per il loro possibile funzionamento come sensori.
In seguito alla spiegazione teorica, vengono illustrati i metodi seguiti per la deposizione di �film sottili di PEDOT:PSS tramite Spin Coating e per la fabbricazione degli
OECTs su cui sono state eff�ettuate le misure, le quali sono state scelte e presentate in base ai risultati gi�a ottenuti in letteratura e a seconda dei dati ritenuti necessari alla
caratterizzazione del transistor elettrochimico nell'ottica di un suo possibile utilizzo come sensore. Perci�o sono state eseguite misure amperometriche in funzione delle tensioni
di gate e di drain, alternatamente tenendo costante una e variando l'altra, oltre che in funzione della concentrazione di elettrolita, dell'area del canale e del tempo.
In conclusione sono presentati i dati sperimentali ottenuti ed una loro analisi.
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Fratelli, Ilaria. "Rivelatori di raggi X basati su cristalli organici semiconduttori." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7700/.
Full textAbstract:
Negli ultimi anni, i progressi della ricerca scientifica nell'ambito dell'elettronica organica hanno messo in luce le proprietà dei cristalli organici che rendono possibile un loro potenziale utilizzo nel campo della rivelazione di radiazioni ionizzanti.
All'interno di questa tesi, analizzeremo le prestazioni di rivelazione di raggi X da parte di due cristalli che si distinguono tra loro per proprietà chimiche e fisiche: l'NTI e il Rubrene. Questi due materiali verranno sottoposti a misure elettriche, svolte in diverse condizioni di irraggiamento, e dai dati ottenuti sarà possibile analizzare la risposta alla radiazione da parte di ciascun dispositivo. Verranno valutate le capacità di rivelazione da parte dei due materiali studiati, in base ai parametri che caratterizzano i rivelatori di radiazione a stato solido, e sarà inoltre possibile mettere a confronto i risultati ottenuti dai due diversi cristalli e osservare eventuali comportamenti differenti.
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Cappelletti, Bonaventura. "Cristalli organici semiconduttori: proprietà di trasporto elettronico e applicazioni." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8345/.
Full textAbstract:
In questo lavoro saranno inizialmente discusse le tecniche medianti le quali sono cresciuti i monocristalli organici confrontando le tecniche di crescita proprie dell’elettronica organica con quelle utilizzate comunemente in quella inorganica. Successivamente si introdurrà il problema del trasporto elettronico con particolare riguardo verso alcune molecole come il rubrene o il pentacene. Tramite il modello microscopico verranno studiate le interazioni elettrone-fonone, locale e non locale, in particolare nei cristalli di rubrene e DMQtT–F4TCNQ attraverso la teoria del piccolo polarone di Holstein. Dopo aver sottolineato i limiti di questa teoria ne verrà proposta una alternativa basata sui lavori di Troisi e supportata da evidenze sperimentali. Tra le tecniche utilizzate per l’analisi dei campioni verranno discusse le basi della teoria del funzionale di densità. L’attenzione sarà rivolta ai cristalli ordinati mentre una breve descrizione sarà riservata per quelli disordinati o amorfi. Nel capitolo 3 verrà trattato il ruolo degli eccitoni all’interno dei semiconduttori organici, mentre nell’ultimo capitolo si discuterà di diverse applicazioni dei semiconduttori organici come la costruzione di FET e di detector per raggi X. Infine verranno mostrati il setup sperimentale e il procedimento per l’estrazione di parametri di bulk in un semiconduttore organico tramite analisi SCLC.
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Durazzi, Francesco. "Caratterizzazione di transistor organici a effetto di campo come detector di raggi X." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12030/.
Full textAbstract:
I semiconduttori organici sono alla base dell'elettronica organica, un campo di ricerca che negli ultimi anni ha coinvolto diversi gruppi di lavoro, sia a livello accademico che industriale.
Diversi studi hanno portato all'idea di impiegare materiali di questo tipo come detector di raggi X, sfruttando la loro flessibilità meccanica, la facile fabbricazione di dispositivi su larga area e tramite tecniche a basso costo (es. stampa a getto di inchiostro) e le basse tensioni operative.
In questa tesi in particolare si utilizzeranno degli OFET (Organic Field-Effect Transistor) a questo scopo, dimostrando la possibilità amplificare la sensibilità alla radiazione X e di pilotare le prestazioni del detector mediante l'applicazione della tensione all'elettrodo di gate.
Presenteremo quindi uno studio sperimentale atto a caratterizzare elettricamente dei transistor realizzati con differenti semiconduttori organici, prima, durante e dopo l'esposizione a raggi X, in maniera da stimarne la sensibilità, le proprietà di conduzione intrinseche e la resistenza all'invecchiamento.
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Marzo, Aldo. "L’abbattimento delle emissioni di composti organici volatili in un colorificio." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
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L’oggetto del presente lavoro di tesi è stato la riduzione della concentrazione di composti organici volatili (COV) nelle correnti gassose emesse ai camini di uno stabilimento per la produzione di vernici, al fine di portarne il valore al di sotto del limite ammesso dalle norme di legge. La classe dei composti organici volatili comprende numerosi composti chimici con proprietà fisiche e chimiche differenti, ma accomunati da un'elevata volatilità. I COV possono provenire da fonti naturali o da processi umani. Si è stimato che le fonti antropogeniche emettano complessivamente a livello mondiale circa 142∙10E+06 ton/anno di carbonio sotto forma di composti organici volatili, provenienti dai derivati del petrolio, dai prodotti delle combustioni, dalle vernici e dai rivestimenti; nello specifico la produzione mondiale di vernici e di rivestimenti è stimata pari a 12∙10E+09 litri/anno e in essa i COV antropogenici trovano largo utilizzo come solventi. Per contenere l’esponenziale aumento dei COV in atmosfera, vengono istituite regolamentazioni sempre più stringenti, che costringono le industrie di vernici a intervenire sui loro processi al fine di ridurre l’emissione di COV. Gli interventi e le tecnologie convenzionali per abbattere i COV nei processi industriali sono la filtrazione per adsorbimento con il filtro a carboni attivi o la degradazione termica con il post-combustore. Queste tecnologie hanno alti costi operativi e di manutenzione, e non intervengono risolvendo il problema alla radice, bensì sono impiegate in coda al processo produttivo, trascurando le inefficienze della gestione dei COV a monte. Nello stabilimento oggetto del presente lavoro di tesi l’abbattimento delle concentrazioni di COV al camino è stato ottenuto intervenendo direttamente sul processo produttivo, consentendo non solo di soddisfare i necessari requisiti di protezione ambientale, ma anche di ottenere un notevole risparmio economico, a causa della minore perdita di solventi.
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Santucci, Simone. "Proprieta di trasporto elettronico in transistor organici a film sottile." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5629/.
Full text
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Negri, Fabrizio. "Manipolazione dell'attività di scariche parziali tramite nanocoatings ibridi organici-inorganici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5977/.
Full textAbstract:
In un'epoca storica nella quale si va incontro ad un tasso di guasto sempre maggiore a causa dell'invecchiamento, diventa necessaria l'adozione di sistemi diagnostici in grado di stimare e prolungare l'esatto istante in cui si avrà il guasto. Per fare questo generalmente si valuta l'attività di scariche parziali in un sistema isolante e si cerca di frenarla. In questo lavoro innovativo però, la scelta di base non è quella di frenare l'attività di scariche, ma di limitarla alla base, agendo sulla natura fisica dei processi associati alle scariche.
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Piccolo, Lorenzo. "Caratterizzazione di scintillatori organici per la rivelazione di neutroni termici." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/8344/.
Full textAbstract:
La rivelazione dei neutroni gioca un ruolo fondamentale sia nel campo della fisica nucleare di base che in diversi ambiti applicativi quali la produzione di energia in reattori a fissione, la sicurezza nazionale alle frontiere, la terapia e la diagnostica mediche. Negli anni passati la rivelazione di neutroni di bassa energia (nell'intervallo termico) si è basata principalmente sull'utilizzo di contatori proporzionali a $^3$He. Il grosso vantaggio di questi strumenti è la loro quasi totale inefficienza nella rivelazione di radiazione elettromagnetica, consentendo una caratterizzazione pulita dei flussi neutronici di bassa energia, anche quando, come spesso succede, sono accompagnati da un intenso fondo di raggi X e raggi gamma. La scarsa disponibilità di $^3$He ed il conseguente incremento del suo costo hanno stimolato, negli ultimi anni, numerosi programmi di sviluppo di nuovi rivelatori per neutroni termici in grado di rimpiazzare i troppo costosi contatori a $^3$He.
In questo contesto si sono sviluppati da una parte il progetto ORIONE/HYDE dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), che punta allo sviluppo di scintillatori organici a matrice siliconica in grado di rivelare sia neutroni veloci che termici, dall'altra l'applicazione di tali sviluppi ad attività connesse con il Progetto SPES nell'ambito del PRIN intitolato Sviluppo di Rivelatori e tecniche d'analisi per la sperimentazione con i fasci radioattivi dei Laboratori Nazionali dell'INFN, con particolare riferimento a SPES. All'interno di una matrice scintillante organica (ricca quindi di nuclei di Idrogeno e Carbonio) opportunamente drogata per favorire il processo di scintillazione, viene disperso un ulteriore dopante ad alta sezione d'urto di cattura neutronica (tipicamente $^{10}$B o $^6$Li). Questo scintillatore risulta sensibile alla radiazione neutronica veloce che viene rivelata tramite i processi di urto elastico ed il successivo rinculo dei nuclei che causa l'emissione di luce di scintillazione. Inoltre grazie alle grandi sezioni d'urto dei processi di cattura neutronica da parte del materiale dopante e la successiva emissione di particelle cariche anche la sensibilità ai neutroni di bassa energia (lenti e termici) viene garantita. La matrice utilizzata (polifenil-dimetil silossano) ha ottime proprietà meccaniche e, a differenza di altri materiali utilizzati per la realizzazione di scintillatori per neutroni, non risulta tossica o dannosa per l'ambiente. Inoltre il costo del materiale utilizzato è notevolmente competitivo rispetto alle alternative attualmente in commercio. In questo lavoro di tesi verranno caratterizzati alcuni di questi nuovi scintillatori drogati con $^6$Li. Verrà analizzata la loro risposta in termini di resa di luce quando esposti a flussi di particelle cariche e raggi gamma e a flussi neutronici di bassa energia. I risultati verranno paragonati a quelli ottenuti con uno scintillatore commerciale standard a matrice vetrosa.
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Spadati, Emanuele <1992>. "Inquinanti organici persistenti nel Permafrost: metodo, applicazione ed implicazioni ambientali." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2021. http://hdl.handle.net/10579/20441.
Full textAbstract:
In questo lavoro di tesi si è voluto approfondire la conoscenza dei livelli di inquinanti organici presenti in regioni remote, in particolare analizzando campioni di permafrost (sedimenti) di un bacino idrologico costiero a Komakuk Beach, Yukon, Canada, 69°35’N 140°09’ W. Il fine è di valutare se il permafrost possa diventare una fonte secondaria di inquinamento e che implicazioni ambientali questo possa avere. Sono stati ricercati valori di 22 idrocarburi policiclici aromatici (PAH), 49 policloro bifenili (PCB) ed esaclorobenzene (HCB). il lavoro è stato strutturato in: estrazione/purificazione con solvente di campioni sedimentari (già presenti in laboratorio) ed analisi GC/MS. Ogni passaggio per effettuare l’analisi è stato validato utilizzando materiali di riferimento certificati e soluzioni standard di analiti marcati isotopicamente. Le analisi di campioni provenienti da zone a bassa urbanizzazione hanno evidenziato valori significativi di molecole a basso peso molecolare in accordo con la teoria di trasporto a lungo raggio (LTR) dovuta a evaporazione e condensazione di questi elementi ad elevate latitudini (Grasshopping).
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De, Nardi Marco. "Funzionalizzazione di nanotubi di carbonio con sistemi organici Ï -coniugati." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2009. http://hdl.handle.net/11577/3427079.
Full textAbstract:
Abstract: carbon nanotubes functionalization with Ï-conjugated organic systems
This thesis reports the study of different strategies for the functionalization of carbon nanotubes that, tanks to their unique dimensionality and structure, could lead to the development of new functional nanomaterials with peculiar properties potentially useful in different application fields.
CHAPTER 2.1: the first part of the thesis will introduce the results about the covalent functionalization of single wall carbon nanotubes (SWNT) with poly(ethylene glycol) chains (PEG), and the co-functionalization with PEG and different polycyclic aromatic fluorophores.
Such derivatives, soluble both in water and organic solvents, will be fully characterized with a special care about the photophysical properties.
Through the collection of absorbance and emission spectra in solution, also time resolved, some typical behavior of this type of derivatives due to electronic interaction between nanotube and fluorophore, will be highlited.
Soluble derivatives functionalized only with PEG chains will be used to build supramolecular structures based on liposomic core with sterical stabilization stealth liposomes.
CHAPTER 2.2: the second part will concern the synthesis and characterization of new nanostructures (nanopeapods), obtained through encapsulation, of different types of organic molecules inside the inner space of the SWNT.
Nanopeapods of two kinds will be synthesized, in which the encapsulated molecules are fullerene or fullerene derivatives and polycyclic aromatic fluorophores, respectively.
Results obtained from the different encapsulating procedures will be compared, and the criteria of choice for the operative protocol, will be discussed.
The synthesis of a nanopeapod in which the guest molecule is a fullerene derivative with a nitroxide radical group has allowed to
investigate, through EPR spectroscopy, the effects of confinement in a monodimensional nanometric space.
Nanopeapods hosting polycyclic aromatic fluorophores have been synthesized and characterized, fucusing in particular on the photophysical properties. Through the comparison of different derivatives, it will be possible to highlight typical behaviors of this family of nanomaterials in view of a potential application in optoelectronic devices.
The synthesis of B-organic polycyclic aromatic fluorophores as
future candidates for encapsulation in SWNT will be discussed.
CHAPTER 2.3: the third part concerns the synthesis of
bis(styril)benzene derivatives used for an easy, fast and
efficient procedure for the dispersion of multi wall carbon nanotubes in organic solvents.
The casting of these dispersions on glass surfaces provide a nanostructured coating that introduces an hydrophobic or
superhydrophobic behavior.RIASSUNTO: FUNZIONALIZZAZIONE DI NANOTUBI DI CARBONIO CON SISTEMI ORGANICI Ï-CONIUGATI In questa tesi di dottorato vengono studiate tre diverse tecniche per la funzionalizzazione di nanotubi di carbonio che, grazie a caratteristiche uniche di dimensionalità  e struttura, permettono la sintesi di nuovi nanomateriali dalle peculiari proprietà  chimico-fisiche, con potenziale impiego in diversi ambiti applicativi come nuovi materiali funzionali. CAPITOLO 2.1: nella prima parte della tesi verranno presentati i risultati della funzionalizzazione covalente di nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT) con catene poli(etilenglicoliche) (PEG)e della co-funzionalizzazione con PEG e una serie di fluorofori policiclici aromatici. Tali derivati solubili, sia in ambiente acquoso che in ambiente organico, verranno completamente caratterizzati e ne verranno investigate con particolare attenzione le proprietà  fotofisiche. Attraverso lo studio in soluzione dell'assorbimento e dell'emissione, anche risolta nel tempo, verranno messi in luce comportamenti caratteristici di questa classe di derivati dovuti a interazioni elettroniche tra nanotubo e fluoroforo. I derivati solubili funzionalizzati con le sole catene PEG saranno impiegati per la realizzazione di strutture supramolecolari basate su nuclei liposomici stabilizzati stericamente: stealth liposomes. CAPITOLO 2.2: nella seconda parte verranno presentate le sintesi e le caratterizzazioni di nuovi nano composti (nanopeapods) ottenuti, incapsulando, diverse tipologie di molecole organiche all'interno di SWNT. Sono state sintetizzate due tipologie di nanopeapods: una in cui le molecole incapsulate sono fullereni o derivati fullerenici, e una in cui vengono incapsulati fluorofori aromatici. Si confronteranno i risultati ottenuti con diverse metodologie d'incapsulamento e verranno discussi e sviluppati i criteri di scelta delle tecniche operative adottate. Per i nanopeapod realizzati con derivati fullerenici nitrossilici sarà  presentata un'indagine EPR che permetterà  di evidenziare gli effetti del confinamento e della conseguente organizzazione dei radicali nitrossido in ambienti nanometrici monodimensionali. Dei nanopeapods a base di fluorofori aromatici verranno investigate in particolare le proprietà   fotofisiche e, dal confronto di diversi derivati, verranno evidenziati comportamenti tipici di questa classe di nano materiali e le potenzialità  d'impiego come elementi funzionali per dispositivi optoelettronici. Verrà quindi descritta la sintesi di fluorofori policiclici aromatici boro organici e le prove preliminari d'incapsulamento eseguite su uno dei fluorofori ottenuti. CAPITOLO 2.3: la terza parte è invece dedicata alla sintesi di derivati di bis(stiril)benzeni e il loro impiego in una procedura semplice, veloce ed efficiente per la dispersione di nanotubi di carbonio a parete multipla in solventi organici; verrà  anche sperimentata la deposizione di tali derivati su superfici al fine di modularne la bagnabilitÃ
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Neri, Tommaso. "Novel organic semiconducting small molecules for X-ray detection." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14809/.
Full textAbstract:
L’elettronica organica ha trovato negli anni recenti diverse applicazioni, anche in dispositivi di uso quotidiano, come ad esempio gli schermi OLED (Organic Light Emitting Diode). I semiconduttori organici possono essere depositati con tecniche a basso costo, anche su scala industriale, e su grandi aree, fattore, quest’ultimo, che li rende particolarmente adatti alla fabbricazione di sensori di radiazioni ionizzanti. Il lavoro presentato riguarda la realizzazione di transistor organici a film sottile e la loro caratterizzazione, come transistor e come sensori di raggi X. In particolare, l’obiettivo di questo progetto sperimentale è il confronto delle sensibilità di due tipi di dispositivi fabbricati da soluzioni delle molecole diF-TES-ADT (5,11-bis(triethylsilylethynyl)anthradithiophene) e diF-TEG-ADT (5,11-bis(triethylgermylethynyl)anthradithiophene), appartenenti alla classe degli eteroaceni sostituiti. Nella prima molecola sono presenti due gruppi funzionali identici in cui è contenuto un atomo di silicio, mentre nell'altra essi contengono un atomo di germanio, caratterizzato da un numero atomico più alto. In questo lavoro viene dimostrato che il numero atomico più alto, grazie al maggiore coefficiente di assorbimento per la radiazione X, comporta una sensibilità più alta per il sensore di razioni ionizzanti, come confermato dai risultati ottenuti.
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Galletti, Gabriele. "Dimetiladipato: una via di sintesi alternativa da chetoni e carbonati organici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21698/.
Full textAbstract:
In questo progetto è 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 è 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 è 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 l’andamento 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 è 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 all’eccesso di dimetil carbonato e reazioni di autocondensazione del ciclopentanone. Tra i catalizzatori testati, i più 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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Salamina, Aleandro. "Sviluppo di un banco prova pompe per l’impiego con fluidi organici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25709/.
Full textAbstract:
La sostenibilità energetica passa attraverso l’utilizzo di fonti rinnovabili e di sistemi per la loro conversione sempre più efficienti. Un contributo importante a tale scopo è il decentramento della produzione di energia elettrica e termica attraverso impianti micro-ORC. Allo stato dell’arte attuale, questa tecnologia non presenta rendimenti accettabili, soprattutto nelle pompe installate su tali impianti, tali da giustificarne l’investimento.
Il lavoro svolto ha l’obiettivo di sviluppare un banco prova per pompe che operano con fluidi organici.
La tesi si articola in quattro fasi principali: progettazione preliminare, modellazione sul software di calcolo, simulazione e analisi dei dati.
Nella prima parte è stato definito il layout del banco e tutti i componenti, per poi eseguire un dimensionamento di massima per ognuno di essi.
In seguito, è stato creato un modello fisico del banco prova utilizzando il software Simscape, attraverso il quale sono state condotte le simulazioni.
Ogni simulazione è stata eseguita con due differenti condizioni iniziali, e per ognuna di esse sono stati variati i parametri operativi per testare il funzionamento del banco prova.
Infine, i risultati ottenuti mostrano la curva caratteristica del banco e gli effetti del condensatore sul ricevitore e sul sotto-raffreddamento.
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Corelli, Grappadelli Rachele. "Gestione dell'energia: studio analitico applicato al trattamento di rifiuti organici umidi." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4049/.
Full text
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Montedoro, Vincenzo. "Fotocorrente spettrale di transistor organici irraggiati con protoni ad alta energia." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/6162/.
Full text
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Bonetti, Simone <1983>. "Studio e caratterizzazione di biosensori sviluppati su dispositivi inorganici ed organici." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5629/1/Bonetti_Simone_tesi.pdf.
Full textAbstract:
L’attività di dottorato qui descritta ha riguardato inizialmente lo sviluppo di biosensori elettrochimici semplificati per la rilevazione di DNA e successivamente lo studio di dispositivi organici ad effetto di campo per la stimolazione e il rilevamento dell’attività bioelettrica di cellule neuronali.
Il lavoro di ricerca riguardante il prima parte è stato focalizzato sulla fabbricazione e sulla caratterizzazione di un biosensore a due elettrodi per la rilevazione di DNA solubile , facilmente producibile a livello industriale. Tale sensore infatti, è in grado di leggere livelli diversi di correnti faradiche sulle superfici in oro degli elettrodi, a discrezione di un eventuale ibridizzazione del DNA da analizzare su di esse. I risultati ottenuti riguardo a questo biosensore sono :la paragonabilità dello stesso con i sensori standard a tre elettrodi basati sulla medesima metodica, la possibilità di effettuare due misure in parallelo di uno stesso campione o di 2 diversi campioni su di uno stesso di dispositivo e la buona applicabilità della chimica superficiale a base di tale biosensore a superfici create con tecnologie industriali.
Successivamente a tali studi, mi sono focalizzato sull’utilizzo di dispositivi organici ad effetto campo (in particolare OTFT) per lo sviluppo di un biosensore capace di stimolare e registrare l’attività bioelettrica di cellule neuronali. Inizialmente sono state identificate le caratteristiche del materiale organico utilizzato e successivamente del dispositivo fabbricato pre e post esposizione all’ambiente fisiologico. Poi, sono stati effettuati esperimenti per osservare la capacità di stimolare e di leggere i segnali elettrogenici da parte dell’OTFT. I risultati ottenuti da tali studi sono che: il materiale organico ed il dispositivo mantengo le loro caratteristiche morfologiche e funzionali dopo l’esposizione per giorni all’ambiente fisiologico. Inoltre l’OFET in grado di stimolare il cambiamento delle tensioni di membrana cellulari e contemporaneamente di registrare tali variazioni e le eventuali risposte cellulari provocate da esse.The activity of my PhD concerns both the development of an electrochemical biosensor for the detection of soluble DNA based on a two-electrode set-up, and the study of a bidirectional organic thin film transistor (OTFT) for the stimulation and the recording of the bioelectrical activity of the primary neurons. In the first case, my research was focused mainly on the fabrication of gold ultra-flat surfaces for the electrodes, and the comparison with surfaces coming from industrial fabrication methods. I developed the DNA two-electrode sensor and I demonstrated its reliability in correlation with results obtained with standard three-electrodes configuration. In the second part, instead, I studied the fabrication of the organic device with perylene diimide as organic material, monitoring its resistance in function of the physiological environment and the functionality of the OTFT as recorder and stimulator of the electrogenic activity of the dorsal root ganglion neurons.
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Bonetti, Simone <1983>. "Studio e caratterizzazione di biosensori sviluppati su dispositivi inorganici ed organici." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5629/.
Full textAbstract:
L’attività di dottorato qui descritta ha riguardato inizialmente lo sviluppo di biosensori elettrochimici semplificati per la rilevazione di DNA e successivamente lo studio di dispositivi organici ad effetto di campo per la stimolazione e il rilevamento dell’attività bioelettrica di cellule neuronali.
Il lavoro di ricerca riguardante il prima parte è stato focalizzato sulla fabbricazione e sulla caratterizzazione di un biosensore a due elettrodi per la rilevazione di DNA solubile , facilmente producibile a livello industriale. Tale sensore infatti, è in grado di leggere livelli diversi di correnti faradiche sulle superfici in oro degli elettrodi, a discrezione di un eventuale ibridizzazione del DNA da analizzare su di esse. I risultati ottenuti riguardo a questo biosensore sono :la paragonabilità dello stesso con i sensori standard a tre elettrodi basati sulla medesima metodica, la possibilità di effettuare due misure in parallelo di uno stesso campione o di 2 diversi campioni su di uno stesso di dispositivo e la buona applicabilità della chimica superficiale a base di tale biosensore a superfici create con tecnologie industriali.
Successivamente a tali studi, mi sono focalizzato sull’utilizzo di dispositivi organici ad effetto campo (in particolare OTFT) per lo sviluppo di un biosensore capace di stimolare e registrare l’attività bioelettrica di cellule neuronali. Inizialmente sono state identificate le caratteristiche del materiale organico utilizzato e successivamente del dispositivo fabbricato pre e post esposizione all’ambiente fisiologico. Poi, sono stati effettuati esperimenti per osservare la capacità di stimolare e di leggere i segnali elettrogenici da parte dell’OTFT. I risultati ottenuti da tali studi sono che: il materiale organico ed il dispositivo mantengo le loro caratteristiche morfologiche e funzionali dopo l’esposizione per giorni all’ambiente fisiologico. Inoltre l’OFET in grado di stimolare il cambiamento delle tensioni di membrana cellulari e contemporaneamente di registrare tali variazioni e le eventuali risposte cellulari provocate da esse.The activity of my PhD concerns both the development of an electrochemical biosensor for the detection of soluble DNA based on a two-electrode set-up, and the study of a bidirectional organic thin film transistor (OTFT) for the stimulation and the recording of the bioelectrical activity of the primary neurons. In the first case, my research was focused mainly on the fabrication of gold ultra-flat surfaces for the electrodes, and the comparison with surfaces coming from industrial fabrication methods. I developed the DNA two-electrode sensor and I demonstrated its reliability in correlation with results obtained with standard three-electrodes configuration. In the second part, instead, I studied the fabrication of the organic device with perylene diimide as organic material, monitoring its resistance in function of the physiological environment and the functionality of the OTFT as recorder and stimulator of the electrogenic activity of the dorsal root ganglion neurons.
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Benitez, Macias Maria de los Àngeles <1973>. "Studio dei composti organici solforati volatili nell'ecosistema acquatico: laguna di Venezia." Doctoral thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2009. http://hdl.handle.net/10579/645.
Full text
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Trazzi, Riccardo <1991>. "Analisi dei residui organici in frammenti di pipe del XIX secolo." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2016. http://hdl.handle.net/10579/8239.
Full textAbstract:
Analisi chimico-fisiche di frammenti di pipe del XIX secolo ritrovate in uno scavo archeologico alle Mauritius. La ricerca è volta all'individuzione o meno di residui di sostanze oppiacee in frammenti di pipe e narghilè mediante l'utilizzo di tecniche analitiche quali Gas cromatografia al TOF, analisi FTIR e ATR, osservazioni al SEM e microscopio ottico.
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BACCO, Dimitri. "Studio della caratterizzazione chimica di composti organici polari nel particolato atmosferico." Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2011. http://hdl.handle.net/11392/2388751.
Full textAbstract:
In recent years there has been increasing interest in the public and in the authorities
on properties and origin of atmospheric particulate matter (PM) because of it has
been established its negative influence on environment and human health¹. In
particular, it is becoming more important to understand the mechanisms that lead to
the formation and distribution of atmospheric aerosol. It is a critical problem for
analytical chemistry, because the particles consists of more than thousands of
substances, both organic and inorganic, so it has not yet been realized a total
speciation². Moreover, the processes of atmospheric transport of air masses and the
transformation of compounds, which are subjected to oxidizing agents and chemical
reactions, make it essential to identify the sources even when they are very distant
from the point of collection of PM. For this reason, rather than characterizing all the
substances, the modern approaches tend to identify specific substances (markers) that
are characteristic of specific sources, in order to distinguish between biogenic and
anthropogenic sources and estimate the oxidation level of the substances produced
from primary sources (SOA: Secondary Organic Aerosol)³-⁵.
The aim of this work was to develop an innovative multi-residue method for the
analysis of a complex system like the atmospheric aerosol in order to obtain
information about the sources, the anthropogenic contribution and the oxidation level
(SOA), identifying and quantifying a wide range of compounds.
This work had focused on a group of substances present in the PM that could provide
relevant information: the soluble organic fraction (WSOC) in PM, that is the most
bioavailable, may be useful in order to estimate the risk on human health. The main
components of this fraction are the dicarboxylic acids and sugars³, ⁶.
These compounds are present at very low concentrations (average few ng/m3 of air
sampled), for this reason there is critical need for efficient and sensitive analytical
techniques; gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) is the
mostly used because of its great sensitivity and excellent separation and
identification capabilities on highly complex matrices such as PM. Moreover, it is
necessary a preliminary process of derivatization in order to raise the volatility of
polar compounds for GC analysis.
Therefore, this work started considering and comparing the most used derivatization
techniques, the silylation and esterification, in order to choose the one that would
reach the level of sensitivity, specificity and applicability necessary for
environmental analysis⁷-⁹. From the results, the best technique is silylation with N,
O-bis (trimethylsilyl)-trifluoroacetammide (BSTFA): the developed method permits
to analyze 15 carboxylic acids with detection limits lower than 3ng/m3.
The study was extended in order to analyze other compuonds present in WSOC: in
particular sugars, that are specific molecular markers that provide important
information on sources of organic compounds in PM.
The derivatization reaction was optimized, in particular the parameters that affect the
yield and the sensitivity of the analytical method, such as time and reaction
temperature and the amount or composition of the reagents. We used a mathematical/statistical approach to assess simultaneously the effect of these factors
with a small number of experimental tests. We used an experimental design model: a
central composite design¹⁰. This allowed the development of a method for the
simultaneous determination of 15 acids and 7 sugars present in atmospheric particles
in concentration level less than 10ng/m3 in most cases.
The procedure was successfully applied to a series of samples of atmospheric
particles, both fine (PM2.5) and ultrafine (PM1), within an integrated environmental
monitoring of a local area around Bologna (Project Moniter , developed by ARPAER):
consisted of two sampling campaigns, one on summer and one on winter, over
8 sites with urban, rural or intermediate characteristics. The analytical data obtained
have provided significant information on the contribution from anthropogenic urban
transport and domestic heating, the contribution due to agriculture and the state of
formation of organic substances originating from processes in the atmosphere (SOA).
In the development of innovative methods applicable to environmental monitoring, it
has also studied a new method for analysis of PM samples, based on direct thermal
desorption, with in situ derivatization and gas chromatography coupled with mass
spectrometry time of flight (IDTD-GC-TOFMS)¹¹-¹³. This study was conducted in
collaboration with Prof. Ralf Zimmermann and his research group at the Helmholtz
Zentrum in Munich (Germany). This technique enables the analysis of environmental
samples avoiding the most common extraction treatments because the analytes are
thermally directly desorbed from filter and can enter the chromatographic column.
The addition of the silylating agent on the filter permits a gas-phase reaction of polar
compounds. The application of IDTD-GC-TOFMS in PM2.5 samples simultaneously
led to the identification of both polar (such as sugars) and apolar species (e.g. alkanes
and polycyclic aromatic hydrocarbons), with great advantage in terms of time
consuming and loss of analytes during sample pretreatment.
In conclusion, it had been developed analytical methods suitable for environmental
monitoring in order to obtain information on chemical composition that can be
integrated with other information, i.e. physical, meteorological, environmental, for an
enhanced approach to the study of particulate air pollution and its impact on the
environment and human health.
---
1: R. Ladji, N. Yassaa, A. Cecinato, B.Y. Meklati. Atmospheric Research, 86: 249–260, 2007.
2: Q. Zhang, D.R. Worsnop, M.R. Canagaratna, J.L. Jimenez. Atmos. Chem. Phys., 5: 3289–3311, 2005.
3: W.F. Rogge, M.A. Mazurek, L.M. Hildemann, G.R. Cass, B.R.T. Simoneit. Atmospheric Environment, 27A:
1309–1330, 1993.
4: J.J. Schauer, W.F. Rogge, L.M. Hildemann, M.A. Mazurek, G.R. Cass, B.R.T. Simoneit. Atmospheric
Environment, 30: 3837–3855, 1996.
5: J.J. Schauer, G.R. Cass. Environmental Science and Technology, 34: 1821–1832, 1996.
6: B.R.T. Simoneit, V.O. Elias, M. Kobayashi, K. Kawamura, A.I. Rushdi, P.M. Medeiros, W.F. Rogge, B.M.
Didyk. Environmental Science and Technology, 38: 5939–5949, 2004.
7: K. Kawamura, K. Ikushima. Environmental Science and Technology, 27: 2227–2235, 1993.
8: H. Wang, K. Kawamura, K.F. Ho, S.C. Lee. Environmental Science and Technology, 40: 6255–6260, 2006.
9: Z. Yue, M.P. Fraser. Atmospheric Environment, 38: 3253–3261, 2004.
10: G.E.P. Box, K.B. Wilson. Journal of the Royal Statistical Society, series B, 13(1): 1-45, 1951.
11: S.S.H. Ho, J.Z. Yu, J.C. Chow, B. Zielinska, J.G.Watson, J.J. Schauer. Journal of Chromatography A, 1200:
217-227, 2008.
12: .D. Hays, R.J. Lavrich. Trends in Analytical Chemistry, 26: 88-102, 2007.
13: J. Schnelle-Kreis, M. Sklorz, A. Peters, J. Cyrys, R. Zimmermann. Atmospheric Environment, 39: 7702-7714,
2005.
39
COSTANTINO, FEDERICA. "Nanocompositi Polimerici Avanzati per la fotodegradazione di Inquinanti Organici in acqua." Doctoral thesis, Università Cattolica del Sacro Cuore, 2022. http://hdl.handle.net/10280/112846.
Full textAbstract:
L'inquinamento è uno dei problemi maggiri della nostra società. In particolar modo, l'inquinamneto relativo all'acqua sta diventando sempre più consistente considerando la cresita esponenziale del fabbisogno mondiale. Si stima che nel 2050 la domanda di acqua cresca fino al 50%. In questo scenario è necessario trovare una soluzione a tale problema. in questa tesi viene proposto un metodo innovativo per la fabbricazione di materiali polimerici additivati con nanoparticelle che sono in grado di degradadare inquinanti organici in acqua atterevro il processo della fotocatalisi. Questo metodo permette di degradare direttamente la sostanza inquinante in acqua, ovviando a diversi problemi relativi ai costi e al recupero post-trattamento del materiale utilizzato per la decontaminazione.Water plays a vital role in sustain life on earth. However, the quality of the water resources is seriously affected by the pollution caused by industrial, municipal and agricultural activities. To remediate the toxic organic and inorganic contaminants in water, several physical, chemical and biological water treatment methods are employed. However, current water treatment technologies present limited performance, materials of high cost, and need highly energy consuming infrastructure. In this scenario, the utilization of advanced materials and innovative methods could be helpful for reducing the cost and enhancing the performance of the wastewater treatment. One of most promising method is the Advanced Oxidation Processes (AOPs). The AOPs use semiconductor materials that are activated by the UV or Visible light irradiation that are able to mineralize organic water pollutants. Currently, commercial available photocatalysts are mostly used in slurry or powder form, but this requires post-treatment processes in order to avoid secondary pollution, causing the increase of the overall treatment cost. To face up such limitation and to resolve problems related to the post-treatment process, the immobilization of the photocatalysts on solid compact matrices is a feasible solution. In particular, the use of polymeric matrices as host solid materials may result in a final system that combines the photocatalytic properties of the semiconductor component with the mechanical properties, usability and cost-effectiveness of the polymers.
40
DECAVOLI, CRISTINA. "Organic dye-based photosystems for the production of solar fuels." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2022. http://hdl.handle.net/10281/376409.
Full textAbstract:
La ricerca di una nuova fonte di energia pulita è l'obiettivo per la comunità scientifica che dovrebbe essere raggiunto nei prossimi decenni. L'idrogeno ha guadagnato molta attenzione nella comunità scientifica come vettore di energia rinnovabile. Tuttavia, ora, l'obiettivo principale in campo energetico è quello di passare dalla produzione di idrogeno grigio (ottenuto da fonti fossili con successiva emissione di anidride carbonica) a quella di idrogeno verde (prodotto con zero carbon footprint).
Durante il mio dottorato di ricerca, mi sono concentrata su diverse tematiche riguardanti l'uso dei coloranti organici per migliorare la cattura della radiazione solare in dispositivi per la produzione di combustibili solari. Ho studiato due diverse applicazioni, una fotocatalitica e una fotoelettrochimica. Per queste applicazioni, ho considerato approcci covalenti e non covalenti.
In fotocatalisi, ho studiato solo un approccio non covalente tra il colorante e il donatore di elettroni sacrificali (SED). Ho deciso di non indagare su un'interazione covalente, perché, siccome il SED non può essere rigenerato dal sistema, porterebbe alla conseguente perdita di anche il colorante. In ogni caso, l'instaurazione dell'interazione supramolecolare ha favorito l'attività fotocatalitica confermando il successo del nuovo design proposto.
Riguardo alle celle fotoelettrochimiche, ho invece investigato entrambi gli approcci. Presento il primo esempio di coloranti a base di calix[4]arene impiegati nei fotoanodi di celle fotoelettrochimiche per sfruttare le loro capacità host-guest. Tuttavia, le prove di una corretta interazione host-guest benefica o infruttuosa tra i coloranti e il catalizzatore sono ancora in fase di studio. Il secondo approccio non covalente investigato è l'interazione π-π tra un colorante funzionalizzato con grafene e un catalizzatore propriamente funzionalizzato. Sono tutt'ora in corso le ulteriori caratterizzazioni e gli studi in applicazioni fotoelettrochimiche.
Riguardo all'approccio covalente, questo dovrebbe risultare più stabile e con l'immobilizzazione del catalizzatore a una distanza fissa dalla superficie del semiconduttore, è possibile evitare l'instaurarsi di interazioni dannose con il semiconduttore. Ho presentato il primo esempio di diadi a base di coloranti organici per l'applicazione di fotoanodi. Queste molecole hanno mostrato un'eccellente efficienza nell'evoluzione dell'ossigeno essendo la più alta rispetto allo stato attuale dell'arte per sistemi simili.
L'altro disegno covalente proposto è stato ottenuto durante il mio periodo all'estero a Yale University. Questo design innovativo ha fallito nell’uso in celle fotoelettrochimiche, ma questa molecola ha mostrato ottime prestazioni come semplice catalizzatore in celle elettrochimiche. Significa che questo catalizzatore possiede il giusto potenziale per ossidare l'acqua e può essere utilizzato in combinazione con una fonte di energia esterna, come i pannelli solari. Tuttavia, sono necessarie ulteriori indagini nella porzione di colorante per ottenere un migliore trasferimento di carica per le applicazioni PEC.The pursuit of a clean energy source is a goal for the scientific community that should be achieved in the following decades. In recent years, hydrogen has gained much attention in the scientific community as a renewable energy carrier. However, the main goal in the energetic field is to move from the production of grey hydrogen (obtained using fossil sources with the subsequent emission of carbon dioxide) to the evolution of green hydrogen (produced with zero carbon footprint). During my Ph. D., I have focused on different topics regarding the use of organic dyes as visible light photosensitizers in devices for the production of solar fuels through efficient light harvesting. I investigated both photocatalytic (PC) and photoelectrochemical (PEC) applications. For these applications, I considered both covalent and non-covalent approaches. In the PC application, I investigated only a non-covalent approach between the dye and the sacrificial electron donor (SED). I decided not to investigate a covalent interaction because since the system cannot regenerate the SED, it would have led to the loss of the dye as well. Regardless, the establishment of supramolecular interactions that favored the photocatalytic activity confirmed the success of the new proposed design. In the PEC application, I investigated both approaches. I present the first example of calix[4]arene-based dyes employed in photoanodes of PEC cells to exploit their host-guest capabilities. However, the evidence of the establishment of either beneficial or fruitless host-guest interaction between the dyes and the water oxidation catalyst (WOC) is still under investigation. The second non-covalent approach investigated is the π-π interaction between a graphene-functionalized dye and a suitable modified WOC. All the further characterization and PEC applications are in progress. On the other hand, the covalent approach should be the most stable, and with the immobilization of the WOC at a fixed distance from the semiconductor surface, it is possible to avoid the establishment of a detrimental interaction with the semiconductor. We presented the first example of organic-dye-based dyads for photoanode application. These molecules showed excellent efficiencies in oxygen evolution being the highest concerning the actual state of the art for similar systems. The other covalent design proposed has been obtained during my Ph. D. period abroad at Yale University. This innovative design failed in the PEC application, but this molecule exhibited very good performances as simple WOC in electrochemical cells. This means that this WOC has the right potential to oxidize water and can be used in combination with an external source of energy, such as solar panels. However further investigation in the dye portion is required to achieve a better charge transfer for the PEC applications.
41
Cortesi, Damiano. "Studio sull'applicazione di derivati dell'ammina di betti chirali in sistemi catalitici organici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5739/.
Full textAbstract:
In this thesis, the development of asymmetric α-alkylation of aldehydes using two new organocatalysts is described. Nowadays organocatalized asymmetric synthesis uses preferentially primary or secondary amines. In our case two new Betti bases derivatives have been used as organocatalysts. We tried to find a method based on resolution to obtain both enantiomers with ee major than 90%. At the end we tried them in an organocatalytic processes which involve indole derivatives and aldehydes as substrates.
In questa tesi è descritto lo sviluppo del processo di alfa-alchilazione di aldeidi utilizzando due nuovi catalizzatori organici chirali. Al giorno d’oggi la sintesi asimmetrica organo catalitica sfrutta principalmente ammine primarie e secondarie chirali.
Come organo catalizzatori, sono stati utilizzati due nuovi derivati della base di Betti. E’ stato ricercato un metodo che permettesse di risolvere entrambi gli enantiomeri e che permettesse di ottenere un eccesso enantiomerico maggiore del 90%.
Infine questi catalizzatori sono stati utilizzati e ottimizzati in micro-processi che utilizzano un substrato indolico e di un’aldeide.
42
Lorenzi, Giacomo. "Transistor organici a effetto di campo (OFETs) come rivelatori di raggi X." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13369/.
Full textAbstract:
Negli ultimi anni, i progressi della ricerca scientifica nell’ambito dell’elettronica organica stanno aprendo la strada verso la realizzazione di rivelatori di radiazioni ionizzanti con
proprietà di enorme interesse applicativo: flessibilità, leggerezza, facilità di fabbricazione
su ampie aree a basso costo, basso peso molecolare (compatibile col tessuto umano) e
basso consumo energetico.
Nell’ambito di questa tesi sono analizzate le prestazioni di rivelazione di raggi X di
dieci transistor organici a effetto di campo (OFETs) a film sottile aventi come materiale
semicondutture una nuova molecola derivata del TIPS-pentacene, appositamente sintetizzata all’Università del Kentacky. Di tali dispositivi vengono sia verificate le proprietà
elettriche generali dei transistor a effetto di campo sia valutate le performance come
rivelatori di raggi X tramite una caratterizzazione scelta in base alle condizioni più
rilevanti e interessanti dal punto di vista applicativo.
43
Falzetti, Francesco. "Influenza di nanoparticelle di magnetite sull’elettrosintesi microbica di substrati organici da CO2." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textAbstract:
Dopo una premessa preliminare sulla bioraffineria, si passa alla descrizione in dettaglio della carboxylate platform e dei suoi possibili sviluppi, fra cui vi è quello dello studio di sistemi bioelettrochimici, nello specifico elettrosintetici catodici. A questo punto si passa per una breve descrizione del metabolismo di un fango da digestione anaerobica, prima di arrivare all'obiettivo della tesi. L'obiettivo è udi fare una valutazione dell'influenza di nanoparticelle di magnetite sull'attività di alcuni sistemi bioelettrosintetici microbici (inoculati con fango da digestione anaerobica): un sistema batch a celle e uno con configurazione reattoristica in continuo, passando per un sistema di controllo di verifica abiotico. L'attenzione è focalizzata sulla cinetica e sulla produttività di questi sistemi in termini di prodotti di sintesi utili (VFA e metano), a partire da anidride carbonica come unica fonte di carbonio e un potenziale esterno, fra i comparti catodico e anodico, imposto e fisso come fonte di potere riducente per l'inoculo biotico catodico
44
Gazzoni, Diego. "Applicazione di semiconduttori organici per sistemi Internet Of Things a comunicazione wireless." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
L’Internet Of Things rappresenta un’architettura di monitoraggio ed elaborazione distribuita, resa possibile dal continuo sviluppo dei dispositivi elettronici. Questa rete è formata da dispositivi eterogenei e non tradizionalmente associati a capacità trasmissive. Le potenzialità applicative di questo sistema sono notevoli, grazie al ricorso a dispositivi mobili, meccanicamente flessibili e in grado di operare in svariate condizioni. In particolare, un contesto applicativo significativo è rappresentato dal settore biomedicale, il quale potrebbe giovare dell’approccio IoT per la realizzazione di sensori intelligenti, facilmente indossabili e collegati in rete.
L’implementazione dell’IoT in campo biomedicale richiede significativi progressi nell’ambito della tecnologia elettronica; in questo elaborato si mostrano alcune implementazioni circuitali per un sistema completo di sensing - in grado di captare, elaborare e trasmettere via wireless i dati acquisiti - realizzato interamente tramite tecnologia a semiconduttore organico, la quale consente facile costruzione, flessibilità meccanica, bassi costi e basso impatto ambientale. Oltre alle citate positive peculiarità, si propone una disamina sulle principali carenze di tale tecnologia, illustrando esplicitamente limitazioni che ancora non consentono prestazioni e affidabilità paragonabili ai sistemi basati sulla più comune tecnologia del silicio.
45
Ceccardi, Francesca. "Determinazione gascromatografica di composti organici volatili (VOCs) in materiali per packaging sostenibile." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full textAbstract:
Negli ultimi anni si osserva una richiesta sempre maggiore da parte del mercato di materiali più sostenibili dal punto di vista ambientale. Le aziende hanno quindi iniziato a studiare soluzioni alternative, tra queste l’impiego di materiali riciclati e biodegradabili. Nell’ambito degli imballaggi a contatto con alimenti risulta importante utilizzare materiali che non rilascino composti nel prodotto contenuto ed è quindi necessario poter controllare la presenza di sostanze volatili (VOCs) e semivolatili (SVOCs) legate alla materia prima e al processo produttivo. Per questo motivo, si è messo a punto un metodo di analisi dei composti volatili presenti in matrici di polietilene ad alta densità riciclato (r-HDPE) e polidrossialcanoati (PHA) tramite GC-MS preceduta da estrazione di VOCs in spazio di testa. Si sono poi confrontati i risultati ottenuti dalle analisi dei materiali di partenza con quelli ottenuti sui prodotti stampati a compressione, con lo scopo di capire se e come il processo produttivo potesse influire sul contenuto di analiti presenti nel campione. I risultati evidenziano come il profilo di volatili dell’HDPE riciclato sia strettamente collegato a quello dell’HDPE vergine (alcani lineari e ramificati) ma presenti composti aggiuntivi soltanto nei materiali riciclati. I VOCs caratteristici dei PHA sono invece aldeidi, alcoli e strutture ramificate con atomi di ossigeno sulla catena e risultano molto diversi a seconda della struttura del materiale considerato. È stato inoltre studiato per i PHA se, imponendo stress termico e meccanico a un campione, si formino nuovi composti in seguito a degradazione.
46
Conti, Irene <1976>. "Fotofisica e fotochimica di sistemi organici coniugati di interesse biologico e tecnologico." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/1039/1/Tesi_Conti_Irene.pdf.
Full text
47
Conti, Irene <1976>. "Fotofisica e fotochimica di sistemi organici coniugati di interesse biologico e tecnologico." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/1039/.
Full text
48
Donati, Irene <1977>. "Enzimi, acidi organici ed altri metaboliti coinvolti nella patogenesi di Penicillium spp." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/1142/1/Tesi_Donati_Irene.pdf.
Full textAbstract:
Blue mould caused by Penicillium expansum Link is one of the most destructive
rot of pome fruit in all growing areas (Snowdon, 1990; Jones and Aldwinckle, 1991;
Tonini,1996) In the past, Penicillium rot has been controlled by fungicide postharvest
treatment mainly by thiabendazole (TBZ) and benomyl (Hardenburg and Spalding,
1972), but their intense use produced the appearance of resistant strains with a
great reduction of their activity
The aims of the present study were to characterize the isolates of Pencillium sp
causing blue mold on pear in Italy by physiological and biochemical parameters.
In particular differencing also the behavior of isolates to relationship with sensitivity
or resistance to TBZ treatments.
We have examined the early stage of infection in relation to enzyme activity, local
modulation of pH, production of organic acids, and to secondary metabolism of
pathogen.
The results described here confirm that the majority of P. expansum isolates from
pears packing houses are resistant to TBZ,
Among the TBZ-resistant isolates scored in this work, different isolates (RR) showed
higher percentage of conidial germination on TBZ-amended medium compared to non
amended medium. This may indicate a stimulatory effect of TBZ on conidial
germination. Therefore TBZ treatments are not only ineffective for controlling P.
expansum, but they may also increase the severity of blue mould on fruits.
In the absence of fungicide, isolates showed a significant difference for infection
severity, R and RR isolates are characterized by higher pathogenic fitness on fruits,
producing larger lesions than S isolates. These data are supported by the study with
laboratory-induced resistant isolates, which shows the lack of correlation between
TBZ resistance and osmotic sensitivity, and highlights the association between TBZ
resistance and infection severity (Baraldi et al 2003).
Enzymatic screening gave a positive reaction to esterase, urease, pectinase activity,
in addition, the pathogen is able to synthesize a complex enzyme act to degrade the
main components of the cell wall especially pectin and cellulose.
Isolated sensitive and resistant are characterized by a good activity of pectinase,
especially from poligactoronase, which, as already reported by several studies
(D'hallewin et al, 2004; Prusky et al, 2004), are the basis of degradative process of
cell wall. Also, although the measure was minor also highlighted some activities of
cellulase, but even note in the production of this kind of cellulase and hemicellulase
P. Expansum were not targeted, studies have found no other source of information in
this regard.
Twenty isolates of Penicillium expansum, were tested in vitro ad in vivo for acid
production ability and pH drop.
We have found that modulation of pH and the organic acids extrusion were influence
to various parameter:
Initial pH: in general, the greatest reduction of pH was observed in isolates
grown at pH 7, except for four isolates that maintained the pH of the medium
close to 7, the others significantly decreased the pH, ranging from 5.5 to 4.1..
In extreme acid condition (pH 3,0) growth and modulation of pH is most lower
respect optimal condition (pH 5,0). Also isolates R and RR have showed a
greater adaptation to environmental condition more than isolates S.
Time: although the acidification continues for some days, PH modulation is
strongest in early hours (48-72 hours)of inoculation process. Time also affects
the quality of organic acids, for example in vitro results showed an initial
abundant production of succinc acid, followed to important production of
galacturoinc acid.
Substrates: there are many differences for the type of acids produced in vitro
and in vivo. Results showed in vivo an abundant production of galacturonic,
malic, and citric acids and some unknown organic acids in smaller
concentrations.
Secondary metabolite analysis revealed intra-specific differences, and patulin was
found in all isolates, but most significant reduction was observed between in vitro and
in vivo samples.
There was no correlation between the concentration of patulin, and the percentage of
infected fruits, but sample with a lower infection severity of rotten area than the
others, showed a significantly lower mycotoxin concentration than samples with a
higher lesion diameter of rotten area. Beyond of patulin was detected the presence
of another secondary metabolite, penitrem A.
49
Donati, Irene <1977>. "Enzimi, acidi organici ed altri metaboliti coinvolti nella patogenesi di Penicillium spp." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/1142/.
Full textAbstract:
Blue mould caused by Penicillium expansum Link is one of the most destructive
rot of pome fruit in all growing areas (Snowdon, 1990; Jones and Aldwinckle, 1991;
Tonini,1996) In the past, Penicillium rot has been controlled by fungicide postharvest
treatment mainly by thiabendazole (TBZ) and benomyl (Hardenburg and Spalding,
1972), but their intense use produced the appearance of resistant strains with a
great reduction of their activity
The aims of the present study were to characterize the isolates of Pencillium sp
causing blue mold on pear in Italy by physiological and biochemical parameters.
In particular differencing also the behavior of isolates to relationship with sensitivity
or resistance to TBZ treatments.
We have examined the early stage of infection in relation to enzyme activity, local
modulation of pH, production of organic acids, and to secondary metabolism of
pathogen.
The results described here confirm that the majority of P. expansum isolates from
pears packing houses are resistant to TBZ,
Among the TBZ-resistant isolates scored in this work, different isolates (RR) showed
higher percentage of conidial germination on TBZ-amended medium compared to non
amended medium. This may indicate a stimulatory effect of TBZ on conidial
germination. Therefore TBZ treatments are not only ineffective for controlling P.
expansum, but they may also increase the severity of blue mould on fruits.
In the absence of fungicide, isolates showed a significant difference for infection
severity, R and RR isolates are characterized by higher pathogenic fitness on fruits,
producing larger lesions than S isolates. These data are supported by the study with
laboratory-induced resistant isolates, which shows the lack of correlation between
TBZ resistance and osmotic sensitivity, and highlights the association between TBZ
resistance and infection severity (Baraldi et al 2003).
Enzymatic screening gave a positive reaction to esterase, urease, pectinase activity,
in addition, the pathogen is able to synthesize a complex enzyme act to degrade the
main components of the cell wall especially pectin and cellulose.
Isolated sensitive and resistant are characterized by a good activity of pectinase,
especially from poligactoronase, which, as already reported by several studies
(D'hallewin et al, 2004; Prusky et al, 2004), are the basis of degradative process of
cell wall. Also, although the measure was minor also highlighted some activities of
cellulase, but even note in the production of this kind of cellulase and hemicellulase
P. Expansum were not targeted, studies have found no other source of information in
this regard.
Twenty isolates of Penicillium expansum, were tested in vitro ad in vivo for acid
production ability and pH drop.
We have found that modulation of pH and the organic acids extrusion were influence
to various parameter:
Initial pH: in general, the greatest reduction of pH was observed in isolates
grown at pH 7, except for four isolates that maintained the pH of the medium
close to 7, the others significantly decreased the pH, ranging from 5.5 to 4.1..
In extreme acid condition (pH 3,0) growth and modulation of pH is most lower
respect optimal condition (pH 5,0). Also isolates R and RR have showed a
greater adaptation to environmental condition more than isolates S.
Time: although the acidification continues for some days, PH modulation is
strongest in early hours (48-72 hours)of inoculation process. Time also affects
the quality of organic acids, for example in vitro results showed an initial
abundant production of succinc acid, followed to important production of
galacturoinc acid.
Substrates: there are many differences for the type of acids produced in vitro
and in vivo. Results showed in vivo an abundant production of galacturonic,
malic, and citric acids and some unknown organic acids in smaller
concentrations.
Secondary metabolite analysis revealed intra-specific differences, and patulin was
found in all isolates, but most significant reduction was observed between in vitro and
in vivo samples.
There was no correlation between the concentration of patulin, and the percentage of
infected fruits, but sample with a lower infection severity of rotten area than the
others, showed a significantly lower mycotoxin concentration than samples with a
higher lesion diameter of rotten area. Beyond of patulin was detected the presence
of another secondary metabolite, penitrem A.
50
Turchet, Michela <1984>. "Determinazione di composti organici nell'aerosol atmosferico mediante LC-MS ad alta risoluzione." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2013. http://hdl.handle.net/10579/2811.
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