Ambiti di Ricerca

All’interno dei 6 Ambiti di Ricerca del Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche sono stati costituiti 11 Gruppi di Ricerca per interesse scientifico, molti dei quali condividono approcci e metodi interdisciplinari.

L'attività  di Ricerca del dipartimento CTC ricopre molti aspetti delle scienze chimiche moderne raggiungendo negli ultimi anni un'alta reputazione a livello nazionale e internazionale. I seguenti gruppi di Ricerca attivi nel Dipartimento:

• Gruppo di Ricerca: Chimica Analitica
  Componenti del Gruppo: Prof. TAGARELLI Antonio - Prof.ssa NAPOLI Anna Maria C. - Dott.ssa FURIA Emilia - Dott.ssa AIELLO Donatella
  Laboratorio di Ricerca: TRANSMED&GRIFOOD-LAB 
  Attività del Gruppo: L'attività di ricerca del gruppo di chimica analitica è incentrata sullo sviluppo di metodologie analitiche basate sulla separazione, la spettrometria di massa, il trattamento chemiometrico dei dati, gli equilibri in soluzione e le loro applicazioni in ambito agro-alimentare, biomolecolare e ambientale. Una parte delle attività di ricerca riguarda lo sviluppo di protocolli per la determinazione di marcatori in fluidi biologici, di inquinanti in matrici ambientali, e dell’origine geografica di prodotti agroalimentari. I metodi sviluppati nelle prime due tematiche si basano su tecniche analitiche di microestrazione, analisi in GC-QqQ-MS e sull’ottimizzazione delle condizioni sperimentali tramite ”Experimental design”. L’attività inerente la tracciabilità geografica prevede l’analisi del profilo multielementare e successivo trattamento chemiometrico dei dati.Per quanto riguarda lo studio degli equilibri in soluzione, l'obiettivo è quello di determinare la composizione delle specie che si formano, in termini di costanti di formazione, tra un generico metallo biodisponibile ed uno o più leganti naturali. Questa conoscenza è necessaria per un’accurata e seria speciazione, che descrive qualitativamente e quantitativamente un sistema in termini di complessi formati e consente di valutare la capacità sequestrante da parte dei leganti verso cationi metallici di interesse biologico. Parte dell’attività di ricerca del gruppo a riguarda l’impiego di tecnologie “omiche” basate sulla spettrometria di massa che trovano applicazione in ambito bio-analitico. L'unità di ricerca ha messo a punto diverse strategie di arricchimento e frazionamento per la quantificazione di metaboliti e proteine, orientando le proprie competenze verso nuove frontiere quali la proteomica strutturale, la proteomica clinica e la metabolomica in ambito forense.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Fisica - LXNMR_S.C.An._CTC
  Componenti del Gruppo: Prof. CELEBRE Giorgio - Prof.ssa  DE LUCA Giuseppina
  Laboratorio di Ricerca: LXNMR_S.C.An.
  Attività del Gruppo: L'attività di ricerca del gruppo LXNMR_S.C.An. è incentrata prevalentemente sull'uso della Spettroscopia NMR per lo studio di molecole disciolte in mezzi parzialmente orientanti (a diverso grado di ordine ) e del mezzo stesso che le orienta ( tipicamente cristalli liquidi). Le linee di ricerca si possono delineare come segue: a) uso di osservabili sperimentali estratti da spettri 1D e 2D NMR, mediante opportuni programmi di analisi spettrale, e modelli teorici  (sviluppati ad hoc nel laboratorio), per ottenere informazioni riguardanti la distribuzione orientazionale e conformazionale di piccole molecole (di interesse fondamentale e funzionalmente attive) la cui attività  è strettamente connessa alle caratteristiche chimico-fisiche delle strutture più stabili; b) struttura e organizzazione del mezzo orientante mediante misure indirette su soluti-probe o parziali misure dirette effettuate su siti marcati nelle molecole di solvente; c) problematiche NMR relative a sostanze naturali o di sintesi ed al campo agroalimentare; d) caratterizzazione NMR di molecole di sintesi.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Fisica -  Physical chemistry and Applied Materials
  Componenti del Gruppo: Prof. COPPOLA Luigi - Prof. OLIVIERO ROSSI Cesare - Prof.ssa NICOTERA Isabella
  Laboratorio di Ricerca: PCAM LAB
  Attività del Gruppo: Il Laboratorio di Physical Chemistry and Applied Materials (PCAM Lab) è specializzato in metodi NMR avanzati (PFG, rilassometria), reologia e analisi dinamico-meccaniche, impedenziometria e tecniche calorimetriche per lo studio di materiali e per analisi di proprietà chimico fisiche e di trasporto di sistemi complessi. E’ inoltre presente un laboratorio di sintesi per lo sviluppo e la sintesi di nuovi materiali. Le attività di ricerca e le conoscenze culturali del laboratorio sono incentrate prevalentemente su due tematiche, tra loro interconnesse:
  1) studio della materia molle nano-strutturata e dei colloidi di associazione (sol, gel, soluzioni micellari, mesofasi liotropiche, equilibri di fase, transizioni di fase, fasi indotte da stress meccanici e comprensione dei meccanismi di trasporto molecolare). In questo ambito ricadono le conoscenze di alcuni sistemi bituminosi e colloidali altamente performanti.
  2) materiali per dispositivi di conversione e di stoccaggio elettrochimico dell'energia, con particolare riferimento a idrogeno e litio (celle a combustibile, elettrolizzatori, batterie) e per la separazione e lo stoccaggio di gas. Il Laboratorio è situato presso entrambi i piani del Cubo 14 D, su una superficie complessiva di circa 500 mq. Esso è costituito da quattro sotto-laboratori così organizzati: un laboratorio chimico di sintesi, un laboratorio di spettroscopia NMR, un laboratorio di reologia e di elettrochimica, e infine un laboratorio di calorimetria.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Fisica -  Materiali e processi per l’industria, l’ambiente e il restauro
  Componenti del Gruppo: Prof. BENEDUCI Amerigo - Dott. DE FILPO Giovanni - Dott.ssa IMBARDELLI Daniela - Dott.ssa DE SIMONE Bruna Clara
  Laboratorio di Ricerca: CF-INABEC
  Attività del Gruppo: Gli ambiti di ricerca riguardano: 1) sintesi e studio di materiali organici per applicazioni avanzate in optoelettronica ed elettro-ottica, ed in particolare per la produzione di finestre intelligenti a trasmissione ottica modulabile proficuamente impiegabili nel solar control degli edifici e dei mezzi di trasporto; 2) messa a punto di materiali compositi innovativi in fibre naturali per applicazioni industriali nei seguenti settori: automotive, bioedilizia, nautica, packaging, industria mobiliera. Sono stati brevettati nuovi compositi basati sull'impiego di fibre vegetali ad alto contenuto cellulosico con proprietà meccaniche superiori a quelle dei compositi in commercio; 3) sviluppo di nuovi materiali a base di fibre lignocellulosiche funzionalizzate per la rimozione di metalli pesanti e di inquinanti organici dalle acque;4) processi per lo smaltimento e la valorizzazione di rifiuti organici, con particolare riferimento alla produzione di ammendanti agricoli dai rifiuti organici provenienti dalla raccolta differenziata; 5) metodi per la conservazione ed il restauro dei beni storici e culturali, con particolare riferimento al restauro dei testi antichi ed alla bio-disinfestazione dei materiali lignei.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Inorganica e di Coordinazione -  Reticular synthesisper la costruzione di materiali solidi cristallini nanoporosi e/o multifunzionali
  Componenti del Gruppo: Prof. DE MUNNO Giovanni - Prof.ssa ARMENTANO Donatella
  Laboratorio di Ricerca: MAT-in LAB
  Attività del Gruppo: L’attività del gruppo di ricerca ricade nell’ambito della SINTESI DI COMPOSTI DI COORDINAZIONE e della loro CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-STRUTTURALE – MEDIANTE METODI CRISTALLOGRAFICI- e chimico-fisica. Si possono trovare importanti competenze nell’ambito dello sviluppo di nuove strategie di sintesi reticolare e nella caratterizzazione strutturale di materiali mediante i più avanzati metodi cristallografici. Il gruppo è inoltre molto competente nell’ambito della progettazione di nuove famiglie di Metal Organic Framewoks (MOFs), materiali caratterizzati da pori funzionalizzati per il loro utilizzo come reattori chimici e la successiva applicazione di metodi post-sintetici allo stato solido (PSM), per la cattura e/o il recupero di metalli/ioni/molecole e per costruite nuove specie chimiche all'interno dei pori, per mezzo di sintesi MOF-template, dipendenti da processi di riconoscimento molecolare (interazioni host-guest).
  Background sperimentale:
  - Sintesi di composti di metalli di transizione
  - Cristallografia a raggi X su cristallo singolo in condizioni ambientali e non ambientali, da sorgenti convenzionali (in-house) o luce di sincrotrone
  - Cristallografia a raggi X su polveri microcristalline
  - Analisi di fasi mediante le più comuni tecniche spettroscopiche (IR, UV-Vis)
  - Analisi microscopica in luce polarizzata
  Tematiche di ricerca sviluppate:
  - Progettazione, sintesi e caratterizzazione di Metal-Organic Frameworks (MOFs) come reattori chimici per nuovi materiali avanzati: chimica nello stato confinato.
  - Studio di sistemi polinucleari in relazione a problemi di reattività per lo sviluppo di materiali funzionali con potenziale applicazione per la scienze medica.
  - Studio delle correlazioni tra struttura e proprietà chimico-fisiche, in particolare magnetiche.
  - Caratterizzazione strutturale di nuovi materiali organici e metallo-organici di potenziale impiego tecnologico nei settori dell’elettronica, dei magneti permanenti e dei materiali ferroelettrici.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Inorganica e di Coordinazione -  Preparazione e caratterizzazione di Materiali Molecolari Inorganici Ibridi e Nanostrutturati
  Componenti del Gruppo: Prof.ssa CRISPINI Alessandra - Prof.ssa AIELLO Iolinda - Prof.ssa MARINO Nadia - Prof. LA DEDA Massimo - Dott. GODBERT Nicolas
  Laboratorio di Ricerca: MAT-in LAB
  Attività del Gruppo: Il gruppo è costituito da docenti che si interessano dello studio di composti di coordinazione di metalli di transizione di interesse applicativo in settori che utilizzano materiali molecolari che manifestano particolari proprietà fisiche o biologiche. In particolare, l’attività scientifica del gruppo si inserisce nel settore della Chimica dei Materiali Inorganici multifunzionali, indirizzata alla progettazione, preparazione e indagine delle correlazioni struttura-proprietà di nuovi materiali organometallici e ibridi organici-adinorganici. Le forte competenza sul piano delle tecniche di caratterizzazione proprie di materiali cristallini, soft e nanostrutturati consente una intensa attività di correlazione tra le caratteristiche di struttura e il vasto spettro di applicazioni verso cui questi materiali sono indirizzati: 1) optoelettroniche: fotoconduttori, fotorefrattivi, elettrocromici; cristalli liquidi luminescenti per OLED; 2) biomediche: antitumorali e antiossidanti, agenti per bio-adimaging; 3) eco-adfriendly.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Sopramolecolare
  Componenti del Gruppo: Prof. NEVE Francesco
  Laboratorio di Ricerca: 
  Attività del Gruppo: Il Prof. Francesco è un ricercatore esperto nel campo della Chimica di Coordinazione, Organometallica e Supramolecolare. La sua expertise è testimoniata dalle sue numerose pubblicazioni (anche a carattere divulgativo) e dalla sua attività di referee per le riviste del settore degli editori American Chemical Society, Royal Society of Chemistry, Wiley-VCH, Taylor&Francis e Elsevier. La sua attività di ricerca è rivolta alla progettazione di sistemi chimici contenementi ioni metallici di transizione e allo studio delle loro proprietà. Attualmente la sua attività prevede anche la realizzazione di testi e manuali per la didattica della chimica inorganica e di coordinazione.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Organica e Biorganica -  Chimica Organica Sintetica e Industriale
  Componenti del Gruppo:Prof. GABRIELE Bartolo - Dott.ssa VELTRI Lucia - Prof.ssa MANCUSO Raffaella
  Laboratorio di Ricerca: LISOC
  Attività del Gruppo: I gruppo di ricerca di Chimica Organica Sintetica e Industriale si occupa principalmente dei seguenti ambiti di ricerca:
  RICERCA DI BASE
  - Sviluppo di metodologie innovative di sintesi di prodotti organici mediante assemblaggio di substrati semplici (settore ERC: PE5_17, PE5_13)
  - Metodi catalitici in fase omogenea per la sintesi diretta e selettiva di molecole organiche ad alto valore aggiunto (reazioni di carbonilazione, eterociclizzazione, carbociclizzazione, riconversone del CO2 in fine chemicals) (settori ERC: PE5_13, PE5_17)
  - Sviluppo di nuovi materiali nanostrutturati per applicazioni in campo opto-elettronico e per il trattamento dei liquidi e la separazione dei gas (settori ERC: PE5_17, PE5_6)
  - Sintesi ed utilizzo di liquidi ionici come solventi non-convenzionali ed ecocompatibili in sintesi organica (settori ERC: PE5_17, PE5_5)
  - Sintesi innovative di molecole organiche di interesse farmaceutico (settori ERC: PE5_17, PE5_13)
  RICERCA APPLICATA
  - Sviluppo di nuovi materiali nanostrutturati per il trattamento di liquidi e gas (settore ASTER: Energia-Ambiente)
  - Sviluppo di nuovi materiali nanostrutturati per applicazioni in campo optolettronico (settore ASTER: Energia-Ambiente)
  - Conversione chimica e/o fotochimica degli ossidi di carbonio in molecole organiche di alto valore aggiunto (settore ASTER: Energia-Ambiente)
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Organica e Biorganica -  Sintesi Organica e Preparazioni Chimiche
  Componenti del Gruppo: Prof. DE NINO Antonio - Dott.ssa MAIUOLO Loredana - Prof. DALPOZZO Renato
  Laboratorio di Ricerca: LabOrSy
  Attività del Gruppo:1) Sintesi organica di molecole di interesse biologico mediante cicloaddizioni 1,3-dipolari in condizioni ecocompatibili (micronde, assenza di solvente, liquidi ionici); 2) Sintesi di organocatalizzatori enantioselettivi supportati su liquidi ionici e loro applicazione in reazioni di cicloaddizione; 3) Sintesi di organocatalizzatori dispersi su nanoparticelle e loro applicazione in catalisi eterogenea; 4) Reazioni catalizzate da acidi di Lewis; 5) Applicazione di tecniche spettroscopiche in ambito agroalimentare; 6) Funzionalizzazione e recupero di scarti di lavorazione agroalimentare per ottenere molecole o materiali ad alto valore aggiunto.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Organica e Biorganica -  Spettrometria di Massa e Qualità degli Alimenti
  Componenti del Gruppo: Prof. DI DONNA Leonardo - Prof. MAZZOTTI Fabio - Dott.ssa BARTELLA Lucia
  Laboratorio di Ricerca: TRANSMED&GRIFOOD-LAB
  Attività del Gruppo: Il gruppo di ricerca di Spettrometria di Massa e Qualità degli Alimenti nasce per rispondere alle esigenze del territorio di sviluppo di attività di ricerca traslazionale rivolta sia al settore alimentare che biomedico, basata sulla sintesi organica e su nuove tecniche analitiche. Le ricerche al suo interno si sviluppano su diverse tematiche tutte tra loro legate però da un comune denominatore: Il gruppo opera nel settore agroalimentare, in particolare nel comparto della sicurezza e qualità degli alimenti. Negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi protocolli, basati sulla determinazione quali-quantitativa di marker di qualità in alimenti direttamente o indirettamente legati al territorio calabrese. 
  Un altro aspetto rilevante della ricerca riguarda l'utilizzo delle tecniche "cutting edge" di spettrometria di massa: la cosiddetta “Ambient Mass Spectrometry”, tecnica molto versatile e miniaturizzabile, capace di effettuare screening molecolari molto veloci attraverso la valutazione del profilo ionico ottenuto in modalità nativa. 
  Il gruppo di ricerca si occupa, inoltre della formulazione, recupero e caratterizzazione di nutraceutici, derivanti da realtà agro-industriali direttamente legate al territorio. Ad esempio, negli ultimi anni l'unità si è occupata della ricerca a tutto campo intorno al settore bergamotticolo che ha portato alla caratterizzazione molecolare del frutto e in generale della pianta del bergamotto. Tali ricerche hanno prodotto come risultato, tra le altre cose, la pubblicazione di brevetti.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Organica e Biorganica -  Gruppo di Biologia e Proteomica Vegetale
  Componenti del Gruppo: Prof.ssa MAZZUCA Silvia
  Laboratorio di Ricerca: LA.Bio.PRO.VE
  Attività del Gruppo: The Plant Biology and Proteomics Group is composed by the Associate professor, a post-doc researcher and a PhD student. The team uses many approaches for protein extraction, purification and separation by the 1-DE and 2-DE gel-based proteomics approach, the shotgun proteomics and label-free proteomics coupled with the micro-ESI-MS/MS, LX-Orbitrap technologies for mass spectrometry. The team applies also the basic methodologies in nucleid acid analysis such as DNA and RNA extractions, cDNA libraries construction and the PCR analyses and has expertise in database searching and bioinformatics.The main research topic of the team is to understand the mechanisms of acclimation toward the stress events and climate change through the protein pattern analyses in marine plant species, particularly the plant Posidonia oceanica and Cymodocea nodosa that are considered as the bioindicators of the Mediterranean coastal sea environment quality. On the side of the applied research (translational proteomics) the team is involved in projects funding by the E.C. for the Innovation in Agriculture with the aim to characterize the biochemical and proteomic behaviour in fruits quality of prized citrus species.
   
• Gruppo di Ricerca: Chimica Inorganica e Computazionale -  Progettazione Molecolare e Chimica dei Sistemi Complessi
  Componenti del Gruppo: Prof.ssa TOSCANO Marirosa - Prof.ssa SICILIA Emilia - Prof.ssa MARINO Tiziana - Prof.ssa MAZZONE Gloria
  Laboratorio di Ricerca: PROMOCS
  Attività del Gruppo: Il Laboratorio PROMOCS, costituito da membri del Dipartimento afferenti alla Chimica Inorganica, fa parte del network M3 Village per il Calcolo Scientifico e Tecnologico del CECAM con nodo centrale presso la SNS di Pisa. Negli ultimi anni il Laboratorio ha condotto attività di ricerca pertinenti alla Chimica Sostenibile in perfetta linea con le tematiche emergenti per il Dipartimento. In particolare, il gruppo è attivo nelle seguenti aree tematiche: meccanismo di funzionamento degli enzimi e disegno razionale di inibitori, interazioni tra metalli e substrati biologici, meccanismo di funzionamento di farmaci chemioterapici a base di complessi metallorganici, progettazione di sensori per inquinanti ambientali e fluidi biologici, sviluppo di nuovi farmaci utilizzabili in terapia fotodinamica, metallomica e proteomica, catalisi in fase gassosa, omogenea ed eterogenea, celle solari ed ad idrogeno, basi molecolari delle malattie e delle terapie. Negli ultimi dieci anni il gruppo ha pubblicato su queste tematiche circa 200 articoli scientifici su riviste ad alto fattore di impatto (il 25% con IF superiore a 5). Le citazioni scientifiche totali del gruppo negli stessi 10 anni sono circa 6330. Il gruppo è stato coinvolto in diversi progetti europei ( HYPOMAP e TEMM1P), nazionali (PRIN, CIPE), regionali, PON e POR. In particolare, ha ottenuto finanziamenti europei nel settore dello sviluppo dell'idrogeno per applicazioni mobili, sulla chimica ambientale e delle alte temperature. Ha partecipato a progetti di ricerca sull'agroindustria con partner industriali sulla filiera del vino ed è stato coordinatore di un progetto nazionale (CIPE) sull'ambiente marino. Attualmente il gruppo è coinvolto nel progetto dipartimentale ReSIFAC.