Synthesis and Characterization of Functional Inorganic Nano-Micro Particles and their Role in Innovative Practical Applications
Creators: name: D'Amen, Eros <1985>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2016
Subjects: CHIM/03 Chimica generale e inorganica

description: In this thesis, the synthesis of nano-micro particles of crystalline inorganic materials and four different applications involving their use, are presented . Inorganic particles have been synthesized following two main criteria: i)  the particle’s dimensions, specific surface area and crystalline phase of the product  have been  optimized  for the practical application; ii) both the synthesis and application should be based on a simple procedure, environmental low impact, economical affordability. 
In particular, Titanium dioxide nanoparticles have been synthesized by sol-gel hydrolysis of Titanium(IV) isopropoxide in an isopropyl alcohol/water solution. The isopropyl alcohol contained in the solvent mixture act as a capping agent stabilizing the forming nanometric particles, and play also a role in the suspension stability. Synthesized Titanium dioxide reveals good photocatalytic properties directly as synthesized, without needing further thermal treatment. Photoactive Titanium dioxide have been used for NOx pollutants abatement on waste gases produced by a working plant and as self-cleaning coating on photovoltaic Silicon panels, showing good results.
Crystalline calcium phosphate nano and micro particles, in particular Hydroxyapatite, Brushite, Monetite and Mg-doped β-Tricalcium phosphate have been synthesized. Two applications of the synthesized Calcium phosphates are reported, both based on the drug delivery concept. Hydroxyapatite nanocrystals were used to adsorbe and retain on their surface anticancer drugs based on a Platinum complex, and release them in response to a pH variation. 
Phytotherapics active elements have been stabilized by physisorption on Calcium phosphates particles surface. The administration of the obtained suspensions shows good results in terms of plant’s healing, using a lower amount of phytotherapic elements compared to the commercial products.
description: In questa tesi sono riportate sintesi e caratterizzazione di  nano-micro particelle di materiale cristallino inorganico, e quattro loro applicazioni. Le particelle inorganiche sono state preparate seguendo due criteri principali: i) le proprietà chimico-fisiche delle particelle devono essere ottimizzate in funzione dell’applicazione; ii) sintesi e applicazione devono essere basate su procedure semplici, con basso impatto ambientale ed economicamente sostenibili. In particolare, nano particelle di Titanio biossido sono state sintetizzate tramite reazione di idrolisi di Titanio(IV) isopropossido in una soluzione di acqua a alcol isopropilico. L’alcol isopropilico presente nella miscela di solventi agisce da agente cappante stabilizzando le nanoparticelle in formazione e dimostra un ruolo nella stabilità della sospensione. Il Titanio biossido prodotto ha rivelato buone proprietà foto catalitiche senza bisogno di ulteriori trattamenti termici. Il Titanio biossido foto attivo è stato applicato con buoni risultati nell’abbattimento di NOx dalle emissioni di uno stabilimento e come strato autopulente su dei pannelli fotovoltaici.
Sono state sintetizzate nano e micro particelle di calcio fosfati cristallini, nello specifico Idrossiapatite, Brushite, Monetite and β-Tricalcio fosfato Mg-sostituito. Ne sono riportate due applicazioni, entrambe basate sul concetto di drug delivery. Nanocristalli di Idrossiapatite sono stati utilizzati per adsorbire e ritenere sulla loro superficie farmaci chemioterapici basati su complessi di Platino, e successivamente rilasciare il farmaco in risposta ad una variazione di pH. Alcuni principi attivi fitoterapici sono stai stabilizzati tramite fisisorbimento sulla superficie di particelle di Calcio fosfati in sospensione. La loro applicazione ha dimostrato buoni risultati curativi sulle piante, utilizzando quantitativi di principio attivo molto ridotti rispetto ai prodotti commerciali.