Superfici Intelligenti

per il Miglioramento

della QUalità

dell’aria in ambienti

Indoor – SIMQUI

Consorzio Interuniversitario N a z i o n a l e per la Scienza e Tecnologia d e i M a t e r i a l i

Prof.ssa MariaPia

Pedeferri

CRTT INSTM

SmartSurfaces

A C C O R D O D I C O L L A B O R A Z I O N E P E R

L A " S P E R I M E N T A Z I O N E D ' I N I Z I A T I V E

D I S V I L U P P O , V A L O R I Z Z A Z I O N E D E L

C A P I T A L E U M A N O E T R A S F E R I M E N T O

D E I R I S U L T A T I D E L L A R I C E R C A

C O N R I C A D U T A D I R E T T A S U L

T E R R I T O R I O L O M B A R D O "

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IL PROGETTO E I SUOI

O B I E T T I V I

Il presente progetto di ricerca si pone come obiettivo lo studio e sviluppo di tecnologie di produzione di film sottili a base di biossido di titanio, finalizzati al conferimento di nuove funzionalità alle superfici di differenti materiali per applicazioni indoor. In particolare, l'attenzione si è focalizzata sull'ottenimento di proprietà che possano migliorare la qualità dell'ambiente in cui tali superfici dovranno operare, ad esempio nel caso di materiali per arredo d'interni, o anche di rivestimenti di pareti interne di abitazioni e luoghi pubblici.

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IL PROGETTO E I SUOI

O B I E T T I V I

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale dei materiali Caratterizzazione della durabilità dei materiali Prove di abbattimento in un ambiente indoor e valutazione dell’impatto ambientale Azione di promozione sul territorio lombardo

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I P A R T E C I P A N T I

UdR Team Leader - in regione Lombardia Responsabile INSTM del progetto: Prof.ssa MariaPia Pedeferri Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta” Politecnico di Milano UdR Partner - fuori regione Lombardia Responsabile INSTM del progetto: Prof.ssa Federica Bondioli Università di Parma Dipartimento di Ingegneria Industriale

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I P A R T E C I P A N T I

UdR Team Leader - in regione Lombardia Responsabile INSTM del progetto: Prof.ssa MariaPia Pedeferri Il Gruppo di Ricerca in cui è integrata l’Unità operativa ha come obiettivo principale lo sviluppo di nano, bio e metamateriali di immediato interesse applicativo e il loro trasferimento industriale, in particolare verso il mondo del manifatturiero, delle costruzioni, del biomedicale, del design e del tessile. Grande attenzione è data alle tecnologie di modifica superficiale (ossidazione anodica, Anodic Spark Deposition, sol-gel, plasma gassoso a radiofrequenza) in grado di garantire nuove funzionalità ai materiali più diversi (in particolare titanio e altri metalli, materiali cementizi, laminati plastici, cartone ondulato) a costi economicamente compatibili.

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I P A R T E C I P A N T I

UdR Partner - fuori regione Lombardia Responsabile INSTM del progetto: Prof.ssa Federica Bondioli Il Gruppo di Ricerca in cui è integrata l’Unità operativa ha come obiettivo principale lo studio di materiali ceramici strutturali (soprattutto per applicazioni edilizie) e funzionali, che sono affrontanti non solo nei loro aspetti teorici e modellistici ma anche in quelli più applicativi. Due i filoni principali: progettazione, sintesi, caratterizzazione ed applicazione di pigmenti per materiali ceramici e vetrosi; innovazioni di prodotto nel campo dei materiali ceramici tradizionali. In quest'ambito la ricerca è volta, principalmente, alla sintesi di polveri inorganiche nanostrutturate e coating nanostrutturati mediante diverse metodologie di sintesi non-convenzionali e allo studio delle proprietà chimiche, termiche e meccaniche ottenute.

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I RISULTATI SCIENTIFICI

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Valutazione dell’impatto ambientale Promozione sul territorio lombardo

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I RISULTATI SCIENTIFICI

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Valutazione dell’impatto ambientale Promozione sul territorio lombardo

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici Biossido di Titanio (TiO2) _Struttura amorfa o cristallina _Anatasio _Rutilo _Brookite Semiconduttore _Band gap 3,2 eV ( = 384 nm)

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici Biossido di Titanio (TiO2)

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I RISULTATI SCIENTIFICI

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Valutazione dell’impatto ambientale Promozione sul territorio lombardo

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

Permette un aumento ello spessore di film nativo di TiO2 Morfologia, struttura e spessore dipendono dai paramentri di processo: •Composizione dell’elettrolita •Temperatura •Densità di corrente •Potenziale di cella

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici metalliche

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I RISULTATI SCIENTIFICI

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Valutazione dell’impatto ambientale Promozione sul territorio lombardo

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici ceramiche Tecnologia Sol-gel

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici ceramiche Tecnologia Sol-gel Problemi correlati all’utilizzo di nano-particelle TiO2 per superfici ceramiche: _ transformazione anatasio – rutile _ alterazione dell’aspetto superficiale

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Funzionalizzazione di superfici ceramiche Tecnologia Sol-gel TiO2 e Argento Ag:TiO2 ratio: 1/10, 1/20 e 1/30 (wt/wt) @ 80-200°C 30 min

Sample 200_30 ΔE* 1.1

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I RISULTATI SCIENTIFICI

AZIONI Definizioni dello scenario tecnologico Funzionalizzazione di superfici metalliche Funzionalizzazione di superfici ceramiche Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Valutazione dell’impatto ambientale Promozione sul territorio lombardo

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I RISULTATI SCIENTIFICI

Caratterizzazione funzionale e della durabilità dei materiali Attività fotocatalitica degrado sostanze campioni _coloranti _isopropanolo Superidrofilia fotoindotta _angolo di contatto Antibattericità Durabilità _Test di abrasione

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L E R I C A D U T E

O C C U P A Z I O N A L I

MariaPia Pedeferri Carmen Giordano Maria Vittoria Diamanti Federica Bondioli Anna Maria Ferrari Corrado Sciancalepore il progetto ha permesso di sostenere un assegno di ricerca e una borsa di studio.

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I RISULTATI TRASFERITI

Aziende coinvolte e/o interessate • Nanosurfaces, • Piz srl, • Polis - Manifatture ceramiche spa Nel distretto Lombardo Lo spin-off del Politecnico di Milano, NanoSurfaces, che potrebbe produrre e distribuire il trattamento idoneo alle aziende sia lombarde quali Piz che di altre regioni quali Polis - Manifatture ceramiche spa

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G ra z i e p e r

l ’attenzione