Una nuova strategia di sintesi per la produzione di nanomateriali utili per applicazioni ambientali. Caratterizzazione chimico-fisica preliminare.

Il presente lavoro di tesi si inserisce in un programma di ricerca più ampio riguardante la sintesi e caratterizzazione chimico-fisica di nanomateriali, nanoparticelle di maghemite (gamma-Fe2O3), nanotubi di Titanio e composti ibridi TiO2/gamma-Fe2O3 per applicazioni ambientali. Nel presente lavoro vengono descritte le metodologie utilizzate per ottenere e caratterizzare nanomateriali prodotti attraverso l’utilizzo di una nuova strategia di sintesi. In particolare, sono state sintetizzati e caratterizzati nanocomposti ibridi costituiti di nanoparticelle di maghemite e nanotubi di Titanio. Il processo di sintesi per via idrotermale è stato condotto in ambiente salino con differenti concentrazioni di Cloruro di Potassio. I nanocomposti sono stati investigati attraverso una caratterizzazione chimico-fisica in diffrazione a raggi X su polveri, sia in condizioni ambientali che in alta temperatura, microscopia elettronica a scansione (SEM), microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e spettroscopia micro-Raman. Gli esperimenti in alta temperatura sono stati condotti sia in situ che ex situ. Di particolare rilievo i risultati ottenuti dal trattamento termico a 800°C dei nanocomposti ibridi che hanno evidenziato la formazione di hollandite (KFTO, ferrotitanato di potassio) la cui utilità per lo stoccaggio di scorie nucleari e come catodo nelle batterie a Litio è ampiamente nota dalla letteratura. Tuttavia le particelle di hollandite risultano di circa 2 micron in lunghezza, sensibilmente inferiori a quanto noto in letteratura, per questo le applicazioni in campo elettrochimico ne trarrebbero vantaggio.