Diana SANNINO | PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE

cod. 0622200023

PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE

	0622200023
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	INGEGNERIA CHIMICA
	2020/2021

CURRICULUM PROCESSI INNOVATIVI E NANOTECNOLOGIE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2019
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
1	NANOTECNOLOGIE E PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALIMODULO DI (PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE)
	ING-IND/27	6	60	LEZIONE	CARATTERIZZANTE
2	NANOTECNOLOGIE: PROCESSI E SICUREZZAMODULO DI (PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE)
	ING-IND/27	6	60	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	DIANA SANNINO1 T Curriculum
	GIUSEPPINA IERVOLINO2 Curriculum

	Obiettivi
	CONOSCENZA E COMPRENSIONE: CONOSCENZA DELLE METODOLOGIE NECESSARIE PER LA COMPRENSIONE DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE, CON ATTENZIONE AGLI ASPETTI DELLA SICUREZZA. CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI CONCETTI FONDAMENTALI LEGATI ALLE NANOTECNOLOGIE. CONOSCENZA E COMPRENSIONE DELLA METODOLOGIA PER LA PROGETTAZIONE, L’ANALISI E LO SVILUPPO DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE ANALIZZANDO L’EFFETTO DELL’APPLICAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI, QUALI CATALIZZATORI, NEI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA: CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE E DELLE METODOLOGIE DI CONTROLLO DELLA LORO SICUREZZA; CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI PARAMETRI OPERATIVI DEI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI BASATI SULL’IMPIEGO DI CATALIZZATORI NANOSTRUTTURATI. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA: PROGETTARE PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI BASATI SULL’IMPIEGO DI CATALIZZATORI NANOSTRUTTURATI. PROGETTARE PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI ATTRAVERSO APPROCCI “BOTTOM UP” E “TOP DOWN”, CON ATTENZIONE AGLI ASPETTI DI GESTIONE E SICUREZZA. AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA: SAPER INDIVIDUARE IN MODO AUTONOMO I METODI PIÙ APPROPRIATI PER LA PROGETTAZIONE E L’OTTIMIZZAZIONE DI UN PROCESSO PER L’OTTENIMENTO DI NANOMATERIALI E LA REALIZZAZIONE DI PROCESSI BASATO SU DI ESSI. CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE: SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO ANCHE MATERIALE DIDATTICO DIVERSO DA QUELLO PROPOSTO. CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE: CAPACITÀ DI ACQUISIRE NUOVI CONCETTI PER INTERFACCIARSI PROFICUAMENTE CON GLI AMBIENTI OPERATIVI INDUSTRIALI. CAPACITÀ DI COMUNICARE SU ARGOMENTI INERENTI I PROCESSI BASATI SULL’UTILIZZO DELLE NANOTECNOLOGIE. SAPER LAVORARE IN GRUPPO PER LA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI TECNICI ED ESPORRE ORALMENTE E CON BUONA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO GLI ARGOMENTI AFFRONTATI. SAPER APPLICARE LE COMPETENZE ACQUISITE A PROCESSI ANCHE DIVERSI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO. SAPER INDIVIDUARE LE METODOLOGIE PIÙ IDONEE PER L'IDENTIFICAZIONE DI PUNTI CRITICI DEI PROCESSI DI PRODUZIONE E L’UTILIZZO DEI NANOMATERIALI PROPONENDO SOLUZIONI EFFICACI BASATE SULLE NANOTECNOLOGIE PER IL MIGLIORAMENTO E L'INTENSIFICAZIONE DEL PROCESSO STESSO.

CONOSCENZA E COMPRENSIONE: CONOSCENZA DELLE METODOLOGIE NECESSARIE PER LA COMPRENSIONE DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE, CON ATTENZIONE AGLI ASPETTI DELLA SICUREZZA. CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI CONCETTI FONDAMENTALI LEGATI ALLE NANOTECNOLOGIE. CONOSCENZA E COMPRENSIONE DELLA METODOLOGIA PER LA PROGETTAZIONE, L’ANALISI E LO SVILUPPO DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE ANALIZZANDO L’EFFETTO DELL’APPLICAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI, QUALI CATALIZZATORI, NEI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA: CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE E DELLE METODOLOGIE DI CONTROLLO DELLA LORO SICUREZZA; CONOSCENZA E COMPRENSIONE DEI PARAMETRI OPERATIVI DEI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI BASATI SULL’IMPIEGO DI CATALIZZATORI NANOSTRUTTURATI.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE – PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA: PROGETTARE PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI BASATI SULL’IMPIEGO DI CATALIZZATORI NANOSTRUTTURATI. PROGETTARE PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI ATTRAVERSO APPROCCI “BOTTOM UP” E “TOP DOWN”, CON ATTENZIONE AGLI ASPETTI DI GESTIONE E SICUREZZA.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA: SAPER INDIVIDUARE IN MODO AUTONOMO I METODI PIÙ APPROPRIATI PER LA PROGETTAZIONE E L’OTTIMIZZAZIONE DI UN PROCESSO PER L’OTTENIMENTO DI NANOMATERIALI E LA REALIZZAZIONE DI PROCESSI BASATO SU DI ESSI.
CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE: SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO ANCHE MATERIALE DIDATTICO DIVERSO DA QUELLO PROPOSTO.
CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE: CAPACITÀ DI ACQUISIRE NUOVI CONCETTI PER INTERFACCIARSI PROFICUAMENTE CON GLI AMBIENTI OPERATIVI INDUSTRIALI. CAPACITÀ DI COMUNICARE SU ARGOMENTI INERENTI I PROCESSI BASATI SULL’UTILIZZO DELLE NANOTECNOLOGIE. SAPER LAVORARE IN GRUPPO PER LA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI TECNICI ED ESPORRE ORALMENTE E CON BUONA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO GLI ARGOMENTI AFFRONTATI. SAPER APPLICARE LE COMPETENZE ACQUISITE A PROCESSI ANCHE DIVERSI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO. SAPER INDIVIDUARE LE METODOLOGIE PIÙ IDONEE PER L'IDENTIFICAZIONE DI PUNTI CRITICI DEI PROCESSI DI PRODUZIONE E L’UTILIZZO DEI NANOMATERIALI PROPONENDO SOLUZIONI EFFICACI BASATE SULLE NANOTECNOLOGIE PER IL MIGLIORAMENTO E L'INTENSIFICAZIONE DEL PROCESSO STESSO.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE PROVENIENTI DAGLI ESAMI DI: PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE.

	Contenuti
	IL CORSO DI INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE È INTEGRATO DA DUE MODULI: MODULO 1 (NANOTECNOLOGIE E PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI) E MODULO 2 (NANOTECNOLOGIE: PROCESSI E SICUREZZA) CIASCUNO DI QUALI OCCUPA 60 ORE (6CFU) TRA LEZIONI, ESERCITAZIONI IN AULA ED IN LABORATORIO. GLI ARGOMENTI DEL MODULO 1 (NANOTECNOLOGIE E PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI) SONO: 1)I PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI E IL RUOLO DELLE NANOTECNOLOGIE (3 H TEORIA). 2)ANALISI DELLE PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE DI NANOMATERIALI E NANOCATALIZZATORI NEI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI (15 H TEORIA 10 H LABORATORIO) 3)PROCESSI DI ALCHILAZIONE (4 H TEORIA) 4)PROCESSI DI OSSIDAZIONE PARZIALE SELETTIVA (7H TEORIA). 5)PROCESSI DI PRODUZIONE DI SOSTANZE OSSIGENATE (4H TEORIA). 6) PROCESSI CHE IMPIEGANO NANOTECNOLOGIE A MEMBRANA (3H) 7)PROCESSI DI ISOMERIZZAZIONE AD ALTA SELETTIVITÀ (SHAPE SELECTIVITY) (7 H TEORIA). 8) PROCESSI CHE IMPIEGANO LA CO2 COME REAGENTE (2H TEORIA) 9)APPLICAZIONI DELLE NANOTECNOLOGIE PER IL TRATTAMENTO REFLUI INDUSTRIALI (2H TEORIA, 3H LABORATORIO) GLI ARGOMENTI DEL MODULO 2 (NANOTECNOLOGIE: PROCESSI E SICUREZZA) SONO: 1. INTRODUZIONE ALLA NANOSCIENZA E ALLE NANOTECNOLOGIE (2 H TEORIA). 2. PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI. APPROCCIO BOTTOM-UP E TOP-DOWN (2 H TEORIA ). 3. TECNICHE DI DEPOSIZIONE DA FASE VAPORE (3 H TEORIA). 4. PRODUZIONE IN AEROSOL (1 H TEORIA). 5. PREPARAZIONE DI SOLIDI NANOPOROSI CON LA TECNICA SOL GEL (2H TEORIA 3H LABORATORIO). 6. LA PRODUZIONE DI NANOTUBI (4 H TEORIA) 7. LA PRODUZIONE DI NANOPARTICELLE E NANOCATALIZZATORI (4H TEORIA+6H LABORATORIO). 8. I DISPOSITIVI BASATI SU NANO MATERIALI O CONTENENTI NANOADDITIVI (3 H TEORIA) 9. I PROCESSI DI PIROLISI E GASSIFICAZIONE (5H TEORIA). 10. I NANOMATERIALI PER L’ENERGIA, L’AMBIENTE, IL BIOMEDICALE, L’ELETTRONICA. I SISTEMI DI ACCUMULO (5 H TEORIA) 11. LA PRODUZIONE DI IDROGENO DALL’ACQUA, DI SYNGAS DA CO2 ED ACQUA (5 H TEORIA) 12. IL RICICLO VERSO LA PRODUZIONE DI BIOLUBRIFICANTI E CARBURANTI (5H TEORIA). 13. APPLICAZIONI DELLA FOTOCATALISI (5 H TEORIA + 3 H LABORATORIO) 14. L’ESPOSIZIONE A NANOMATERIALI INGEGNERIZZATI E GLI EFFETTI SULLA SALUTE E SICUREZZA NEI LUOGHI DI LAVORO: IL REACH (2H TEORIA).

Contenuti

IL CORSO DI INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE È INTEGRATO DA DUE MODULI:
MODULO 1 (NANOTECNOLOGIE E PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI) E MODULO 2 (NANOTECNOLOGIE: PROCESSI E
SICUREZZA) CIASCUNO DI QUALI OCCUPA 60 ORE (6CFU) TRA LEZIONI, ESERCITAZIONI IN AULA ED IN LABORATORIO.

GLI ARGOMENTI DEL MODULO 1 (NANOTECNOLOGIE E PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI) SONO:
1)I PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI E IL RUOLO DELLE NANOTECNOLOGIE (3 H TEORIA).
2)ANALISI DELLE PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE DI NANOMATERIALI E NANOCATALIZZATORI NEI PROCESSI CHIMICI
INDUSTRIALI (15 H TEORIA 10 H LABORATORIO)
3)PROCESSI DI ALCHILAZIONE (4 H TEORIA)
4)PROCESSI DI OSSIDAZIONE PARZIALE SELETTIVA (7H TEORIA).
5)PROCESSI DI PRODUZIONE DI SOSTANZE OSSIGENATE (4H TEORIA).
6) PROCESSI CHE IMPIEGANO NANOTECNOLOGIE A MEMBRANA (3H)
7)PROCESSI DI ISOMERIZZAZIONE AD ALTA SELETTIVITÀ (SHAPE SELECTIVITY) (7 H TEORIA).
8) PROCESSI CHE IMPIEGANO LA CO2 COME REAGENTE (2H TEORIA)
9)APPLICAZIONI DELLE NANOTECNOLOGIE PER IL TRATTAMENTO REFLUI INDUSTRIALI (2H TEORIA, 3H LABORATORIO)

GLI ARGOMENTI DEL MODULO 2 (NANOTECNOLOGIE: PROCESSI E SICUREZZA) SONO:
1. INTRODUZIONE ALLA NANOSCIENZA E ALLE NANOTECNOLOGIE (2 H TEORIA).
2. PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI. APPROCCIO BOTTOM-UP E TOP-DOWN (2 H TEORIA ).
3. TECNICHE DI DEPOSIZIONE DA FASE VAPORE (3 H TEORIA).
4. PRODUZIONE IN AEROSOL (1 H TEORIA).
5. PREPARAZIONE DI SOLIDI NANOPOROSI CON LA TECNICA SOL GEL (2H TEORIA 3H LABORATORIO).
6. LA PRODUZIONE DI NANOTUBI (4 H TEORIA)
7. LA PRODUZIONE DI NANOPARTICELLE E NANOCATALIZZATORI (4H TEORIA+6H LABORATORIO).
8. I DISPOSITIVI BASATI SU NANO MATERIALI O CONTENENTI NANOADDITIVI (3 H TEORIA)
9. I PROCESSI DI PIROLISI E GASSIFICAZIONE (5H TEORIA).
10. I NANOMATERIALI PER L’ENERGIA, L’AMBIENTE, IL BIOMEDICALE, L’ELETTRONICA. I SISTEMI DI ACCUMULO
(5 H TEORIA)
11. LA PRODUZIONE DI IDROGENO DALL’ACQUA, DI SYNGAS DA CO2 ED ACQUA (5 H TEORIA)
12. IL RICICLO VERSO LA PRODUZIONE DI BIOLUBRIFICANTI E CARBURANTI (5H TEORIA).
13. APPLICAZIONI DELLA FOTOCATALISI (5 H TEORIA + 3 H LABORATORIO)
14. L’ESPOSIZIONE A NANOMATERIALI INGEGNERIZZATI E GLI EFFETTI SULLA SALUTE E SICUREZZA NEI LUOGHI
DI LAVORO: IL REACH (2H TEORIA).

	Metodi Didattici
	L'INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE PREVEDE 120 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI, ESERCITAZIONI E LABORATORIO (12 CFU). IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 95 ORE DI LEZIONE IN AULA E 25 ORE DI ATTIVITÀ DI LABORATORIO. LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO IN PARTICOLARE RIGUARDANO: PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI, TECNICHE TOP DOWN E BOTTOM UP (PER ESEMPIO: GRAFENE ATTRAVERSO UN APPROCCIO TOP DOWN E NANOPARTICELLE DI OSSIDO DI ZINCO ATTRAVERSO UN APPROCCIO BOTTOM UP IN SOLVENTE ACQUOSO). STUDIO FISICO-CHIMICO DI NANOMATERIALI, CON APPLICAZIONE DELLE TECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE ESPOSTE DURANTE IL CORSO. ESPERIENZA IN APPLICAZIONI PER L’ENERGIA E L’AMBIENTE NELL’AMBITO DELLA CATALISI ELETTROCHIMICA E DELLA FOTOCATALISI.

Metodi Didattici

L'INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE PREVEDE 120 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI,
ESERCITAZIONI E LABORATORIO (12 CFU). IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 95 ORE DI LEZIONE IN AULA E 25 ORE DI
ATTIVITÀ DI LABORATORIO.
LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO IN PARTICOLARE RIGUARDANO: PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI, TECNICHE TOP
DOWN E BOTTOM UP (PER ESEMPIO: GRAFENE ATTRAVERSO UN APPROCCIO TOP DOWN E NANOPARTICELLE DI
OSSIDO DI ZINCO ATTRAVERSO UN APPROCCIO BOTTOM UP IN SOLVENTE ACQUOSO). STUDIO FISICO-CHIMICO DI
NANOMATERIALI, CON APPLICAZIONE DELLE TECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE ESPOSTE DURANTE IL CORSO.
ESPERIENZA IN APPLICAZIONI PER L’ENERGIA E L’AMBIENTE NELL’AMBITO DELLA CATALISI ELETTROCHIMICA E DELLA
FOTOCATALISI.

	Verifica dell'apprendimento
	IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME FINALE PREVEDE UNA PROVA ORALE. CRITERIO DI VALUTAZIONE PER LA SOGLIA MINIMA: SUFFICIENTE CONOSCENZA DEI CRITERI GENERALI PER LA REALIZZAZIONE DEI PRINCIPALI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI CON AUSILIO DEI NA E DI QUELLI REALIZZATI A PARTIRE BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE. CRITERIO DI VALUTAZIONE PER L’ECCELLENZA: ESTREMA COMPETENZA DELL’ARGOMENTO, OTTIMA CAPACITÀ DI ESPRESSIONE E DI COMPRENSIONE DELLE METODOLOGIE ILLUSTRATE.

Verifica dell'apprendimento

IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO DI PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE È
CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI.
L'ESAME FINALE PREVEDE UNA PROVA ORALE.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER LA SOGLIA MINIMA: SUFFICIENTE CONOSCENZA DEI CRITERI GENERALI PER LA
REALIZZAZIONE DEI PRINCIPALI PROCESSI CHIMICI INDUSTRIALI CON AUSILIO DEI NA E DI QUELLI REALIZZATI A
PARTIRE BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE.
CRITERIO DI VALUTAZIONE PER L’ECCELLENZA: ESTREMA COMPETENZA DELL’ARGOMENTO, OTTIMA CAPACITÀ DI
ESPRESSIONE E DI COMPRENSIONE DELLE METODOLOGIE ILLUSTRATE.

	Testi
	1) J.H. PERRY-CHEMICAL ENGINEERING’S HANDBOOK, MCGRAW HILL 2) FRITZ ULLMANN, MATTHIAS BOHNET-ULLMANN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, VOLS. 1 TO 39-WILEY-VCH (2005) 3) MATERIALE DIDATTICO DELLE LEZIONI

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Diana SANNINO | PROCESSI CHIMICI PER LE NANOTECNOLOGIE