RELAZIONE FINALE Titolare assegno: dott.ssa Gabriella Cerrone ...

migliore comprensione della struttura chimica di tali nanoparticelle può, da una parte, aiutare a
comprendere meglio i meccanismi alla base del processo di combustione e, dall’altra, fare luce
sugli effetti che tali particelle hanno sulla salute umana [7, 8].
La rilevanza e l’interdisciplinarità di tali tematiche giustifica il notevole sviluppo di metodologie
sperimentali, avvenuto negli ultimi anni, per la caratterizzazione chimico-fisica del particolato
carbonioso. Tecniche basate sullo scattering elastico e dinamico [9], sull’assorbimento ottico
(principalmente nelle regioni spettrali dell’ultravioletto e visibile) [10], sulla diffrazione a raggi X
[11], nonché su microscopia a trasmissione elettronica (TEM) ed a Forza Atomica (AFM) [12],
hanno fornito informazioni interessanti per lo studio della componente del particolato atmosferico
con dimensione maggiore di 10 nm, mentre risulta ancora inesplorata (talvolta problematica) la loro
applicazione a particelle nel range dimensionale di 1-5 nm.
E’ proprio da questa constatazione che prende forma il presente progetto, il cui scopo è quello di
mettere a punto una serie di metodologie sperimentali, tra di loro complementari, finalizzate alla
caratterizzazione del particolato nanometrico direttamente prelevato da fiamme da laboratorio. In
particolare, il progetto punterà all’implementazione di tecniche sperimentali di tipo ottico:
spettroscopia in assorbimento, spettroscopia Raman per la caratterizzazione chimica e
morfologica del NOC. La spettrometria di massa è attualmente la tecnica maggiormente utilizzata
per l’analisi dei composti carboniosi prodotti nei sistemi di combustione [13-18]. Tecniche di
diagnostica di tipo ottico forniscono informazioni complementari a quelle che si ricevono dalla
spettroscopia di massa. Esse costituiscono strumenti, ormai ben consolidati, per un’analisi non
distruttiva del campione in esame. Dal punto di vista spettroscopico, le particelle organiche
nanometriche sono state intensivamente investigate nella regione spettrale dell’U. V.[19-22].
Informazioni di tipo morfologico sul particolato nanometrico possono essere ottenute con l’ausilio
di tecniche spettroscopiche risolte in tempo come la Time Resolved Fluorescence Polarization
Anisotropy (TRFPA). Essa costituisce una tecnica non invasiva già ampiamente utilizzata in
ambito biologico [24-27], ma solo recentemente applicata a sostanze prodotte in sistemi di
combustione [28]. Allo stato attuale, invece, non esistono studi conclusivi circa le proprietà di
assorbimento nell’infrarosso. Tale regione risulta, invece, estremamente interessante per due ordini
di motivi. In primo luogo, essa costituisce il presupposto essenziale per misure di diagnostica ottica
basata sull’utilizzo di sorgenti laser commerciali a basso costo (laser a diodo a semiconduttore). In
secondo luogo, lo spettro infrarosso di un assegnato campione è in grado di fornire l’impronta
digitale delle strutture molecolari presenti in esso, e, quindi, risulta uno strumento indispensabile
per lo studio delle proprietà chimico-fisiche delle strutture nanometriche.
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