Conoscenze di base di chimica e fisica.

Il corso si propone di fornire conoscenze concernenti il degrado dei materiali di interesse storico-artistico e dei monumenti, gli effetti degli agenti atmosferici, dell’acqua e del trasporto dei fluidi, più in generale. Un’illustrazione dei principali interventi sarà fornita. Infine, adeguato risalto alle principali tecniche spettroscopiche di indagine sarà dato.

Il docente intende fornire una conoscenza adeguata soprattutto sulla correlazione struttura-proprietà dei materiali di interesse per i Beni Culturali e conseguentemente della programmazione di futuri interventi di consolidamento.

L’insegnamento si propone di fornire allo studente gli strumenti conoscitivi che permettano di leggere e commentare autonomamente un testo scientifico e di presentarne i temi fondamentali in modo chiaro e preciso. Lo studio dei testi oggetto del corso favorirà la capacità di analizzare criticamente i testi, individuandone i temi più rilevanti, di comunicare in modo appropriato con i colleghi studenti e con il docente le proprie impressioni e dubbi, e di utilizzare risorse complementari a disposizione (motori di ricerca sul web, strumenti bibliografici) per creare un personale percorso di approfondimento.

Lezioni frontali.

Esame orale.

L’esame mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

• Conoscenza delle principali tecniche di indagine spettroscopica sui Beni Culturali

• Conoscenza dei principali problemi connessi al degrado ed alla conservazione dei Beni Culturali.

• Capacità di articolare una proposta di indagine ed intervento su un bene culturale degradato.

• Capacità di commentare interventi conservativi riportati in letteratura, con l’ausilio della letteratura secondaria

• Capacità espositiva

Durante lo svolgimento delle lezioni, il docente distribuirà agli studenti sia fotocopie di materiale bibliografico non facilmente reperibile che il formato elettronico di tutte le presentazioni via PC eventualmente utilizzate.

Conoscenze di base di Fisica.

Le attività del Laboratorio di Chimica Fisica mirano a fornire alcune nozioni di base relative a:

• Interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico

• La spettroscopia UV-Vis: transizioni elettroniche; trasmittanza e assorbanza; la legge di Lambert-Beer; effetto della coniugazione con particolare riferimento ai coloranti e pigmenti organici naturali; schema strumentale di uno spettrofotometro UV-Vis. Relative esperienze

• La spettroscopia IR: livelli energetici vibrazionali e rotazionali nelle molecole; numero d'onda; vibrazioni delle molecole poliatomiche: modi di stretching e di bending; vibrazioni dei principali gruppi atomi organici ed inorganici; lo spettrofotometro FTIR; la tecnica ATR-FTIR. Relative esperienze

• La spettroscopia Raman: principi ed introduzione storica; scattering di Rayleigth, Stokes ed Anti-Stokes; vibrazioni dei principali gruppi atomici organici ed inorganici, schema strumentale dello spettrofotometro Raman. Relative esperienze

Conoscenza di base delle principali tecniche spettroscopiche di caratterizzazione.

Capacità di condurre autonomamente una semplice indagine spettroscopica nell’intervallo UV-Vis-IR.

Eventuali indicazioni di carattere bibliografico saranno fornite sia durante i Seminari che durante la realizzazione dell’esperienze nel Laboratorio di Chimica Fisica.

La frequenza del Laboratorio di Chimica Fisica è obbligatoria. La partecipazione alle attività seminariali del Laboratorio deve essere documentata tramite firma di presenza degli studenti. Tale partecipazione consente l’acquisizione di n. 1 CFU previsti.  

La verbalizzazione di n. 1 CFU previsti per il Laboratorio di Chimica Fisica avrà luogo secondo il calendario pubblicato nel pagina web del docente, alla quale si accede dal servizio Phonebook di Ateneo. Essa avverrà presso lo studio del docente

• Interazione radiazione-materia. Lo spettro elettromagnetico

• La spettroscopia UV-Vis: transizioni elettroniche; trasmittanza e assorbanza; la legge di Lambert-Beer; effetto della coniugazione con particolare riferimento ai coloranti e pigmenti organici naturali; schema strumentale di uno spettrofotometro UV-Vis. Relative esperienze

• La spettroscopia IR: livelli energetici vibrazionali e rotazionali nelle molecole; numero d'onda; vibrazioni delle molecole poliatomiche: modi di stretching e di bending; vibrazioni dei principali gruppi atomi organici ed inorganici; lo spettrofotometro FTIR; la tecnica ATR-FTIR. Relative esperienze

• La spettroscopia Raman: principi ed introduzione storica; scattering di Rayleigth, Stokes ed Anti-Stokes; vibrazioni dei principali gruppi atomici organici ed inorganici, schema strumentale dello spettrofotometro Raman. Relative esperienze

Elementi di Chimica Fisica, Peter Atkins, Julio de Paula, ed. Zanichelli

Introductory Raman Spectroscopy, Ferraro J.R., Nakamoto K., Brown C.W., ed. Elsevier

Infrared Spectroscopy in Conservation Science, Derrick M.R., Stulik D., Landry J.M., "The Getty Conservation Institute, Los Angeles"

Conoscenze di base di chimica-fisica

Il corso mira a fornire una visione generale circa la tematica delle energie rinnovabili, mediante l'approfondita descrizione di una serie di approcci metodologici chimico-fisici che permettono l'impiego di fonti inesauribili per la produzione di energia.

Il docente intende fornire una conoscenza adeguata delle principali problematiche connesse con la conversione di energia da fonti naturali “perenni” ed una presentazione dei materiali più efficienti e di ultima generazione utilizzati per questo scopo. L’insegnamento si propone anche di fornire allo studente gli strumenti conoscitivi che permettano di leggere e commentare autonomamente un testo scientifico e di presentarne i temi fondamentali in modo chiaro e preciso. Lo studio dei testi ed articoli oggetto del corso favorirà la capacità di analizzare criticamente i testi, individuandone i temi più rilevanti, di comunicare in modo appropriato con i colleghi studenti e con il docente le proprie impressioni e dubbi, e di utilizzare risorse complementari a disposizione (motori di ricerca sul web, strumenti bibliografici) per creare un personale percorso di approfondimento.

Orale

Fondamenti chimico-fisici che sottendono alla conversione di energia derivante da fonti naturali ed "inesauribili" (fotovoltaico, water-splitting, immagazzinamento di idrogeno, etc.).Requisiti di base per il mimicking della fotosintesi clorofilliana. L’ossidazione dell’acqua come processo chiave per la fotosintesi artificiale. Nanostrutture di carbonio per la produzione di energia. Film sottili molecolari per il fotovoltaico: tecniche umide di immobilizzazione degli strati attivi. Energia Eolica. Energia del Mare. Nanogeneratori Triboelettrici. Energia Geotermica.

Durante lo svolgimento delle lezioni, il docente distribuirà agli studenti sia fotocopie di materiale bibliografico non facilmente reperibile che il formato elettronico di tutte le presentazioni via PC eventualmente utilizzate. A lezione sarà distribuita ulteriore letteratura sul programma oggetto del corso e verrà indicata letteratura secondaria di supporto alla preparazione dei seminari. Come consultazione si suggerisce: Chemistry of Sustainable Energy, Nancy E. Carpenter; CRC Press; Materials for a Sustainable Future, Editors: Trevor M Letcher, Janet L Scott; RSC; Fundamentals of Materials for Energy and Environmental Sustainability, Editors: David S. Ginley, David Cahen; CUP