IOM Nuovo Istituto CNR (01/02/2010) Sede a Trieste

1. IOM Nuovo Istituto CNR (01/02/2010) Sede a Trieste A Trieste: Università ELETTRA ICTP SISSA ICGEB AREA etc

2. IOM Nuovo Istituto CNR (01/02/2010) Sede a Trieste 90 persone di staff con posizioni permanenti Circa 100 associati con posizioni permanenti Phdstudents, post docsetc Aggrega strutture INFM Laboratorio Nazionale TASC Trieste Basovizza Democritos(teoria) presso SISSA Trieste Neutroni e raggi X @ Grenoble INFM attività alle sorgenti di sincrotrone e di neutroni europee. SLACS centro INFM a Cagliari

3. Tecnologie Avanzate e nano SCienza Laboratories and Facilities advanced Technology And nano SCience Attività Sintesi e studio delleproprietàstrutturali, ottiche, elettroniche e magnetichedisistemi con almenounadimensionenanometrica. Strumentazione per lo studio delleproprietàfondamentalideimateriali. Sviluppodinuovidispositivibasatisunuovimateriali con fabbricazionecontrollata a livellonanometrica. Utilizzodimetodi con Luce disincrotrone(6 lineedilucegestitedall’Istituto a Trieste) Nanotecnologia per applicazionitecnologichee biomediche.

5. Nanotecnologie per l’energia Nuovi materiali basati sul controllo a livello molecolare migliorare l’efficienza delle celle fotovoltaiche migliorare processi catalitici per vettori energetici Nuovi dispositivi basati sulla fabbricazione su scala nanometrica IOM studia le proprietà dei nuovi materiali per ottimizzare l’efficienza dei processi, studia sistemi modello per ottimizzare l’efficienza dei dispositivi, realizzadispositivi prototipo nanostrutturati basati su queste conoscenze.

6. Nanotecnologia e fotovoltaico Fotovoltaico tradizionale basato sul silicio LH2 clorofilla Silicio cristallino Verso strutture complesse a basso costo… Film sottile Ibride Organiche …ma ancora semplici rispetto la natura! “Con 711 MW installati nel 2009, il mercato italiano fotovoltaico e’ divenuto il secondo mercato mondiale.” EPIA - Global market outlook for photovoltaics until 2014 – may 2010

7. Negli USA investimento dell’amministrazione Obama nella ricerca per l’energia.

8. Collaborazione con EFRC Columbia University New York Semiconduttori organici e nanostrutture per fotovoltaico Aumentare l’efficienza dei nuovi materiali

9. 2. realizzazione 1. concetto Nanofabbricazione– microlenti per intrappolare la luce Lenti sferiche Lenti cilindriche 3. misure Trasmissione della luce per lenti cilindriche: 90% in diretta 15% in inversa • Applicazione: • intrappolatori di luce per celle fotovoltaiche

10. LILIT – nanomoduli di celle fotovoltaichecelle fotovoltaiche per alta tensione 1. concetto 2. realizzazione 3. misure 968 V da una cella di 1 cm2. Dispositivo a tre strati basato su polipirrolo che si piega applicando una tensione elettrica. • Applicazioni: • muscoli artificiali • contatori Geiger portatili • alimentatori a basso rumore per sensori elettronici

11. Nanoparticellemetallichesusupportoossido Produzione e purificazionedi H2 Abbattimentodiinquinantinei gas discarico (marmittecatalitiche) Elettrodi per celle a combustibile Catalisi eterogenea per l’energia Caratterizzazione a livello atomico del catalizzatore CNR-IOM (Comelli, Fabris, Rosei) UNITS (Fornasiero) Science 309, 752 (2005) Comprensione dei meccanismi di reazione CNR-IOM (Fabris) J. Am. Chem. Soc.131, 10473 (2009) Progettazione e caratterizzazione di nuovi materiali più efficienti UNIUD (Trovarelli) - CNR-IOM (Fabris) Angew. Chem. Int. Ed. 48, 8481 (2009)

12. Utilizzandoleghedi Ni/Cu : • CO2frequenzadi turnover è sensibilmentepiùaltaneisiti Ni rispettoaisiti Cu. • Si forma un prodottointermedio stabile: Formato • MeOHgliatomidicarbonio e ossigenovengonoda CO2, ma CO è necessario Quale è ilmeccanismo? Idrogenazionedianidridecarbonica per la sintesiorganica. MeOH(vettorechimicoedenergetico) Catalizzatoreindustriale: Cu/ZnO/Al2O3 50-100 bar 500-550 K CO + CO2+3H2 CH3OH + H2O + CO Dal1966 un black box !

13. Idrogenazionedi CO2sucatalizzatorimodello Ni and Ni/Cu CO2 legata e carica è ilprecursorereattivo La specie chimicaattiva è un carbossile (instabile), ilformato è unospettatore. Il meccanismodiidrogenazioneproposto è compatibile con irisultatidellemisuredicinetica

14. Pubblicazioni X. Ding, L. De Rogatis, E. Vesselli, A. Baraldi, G. Comelli, R. Rosei, L. Savio, L. Vattuone, M. Rocca, P. Fornasiero, F. Ancilotto, A. Baldereschi, and M. Peressi, “Interaction of carbon dioxide with Ni(110): A combined experimental and theoretical study”: Phys. Rev. B 76, 195425 (2007) E. Vesselli, L. De Rogatis, X. Ding, A. Baraldi, L. Savio, L. Vattuone, M. Rocca, P. Fornasiero, M. Peressi, A. Baldereschi, R. Rosei, and G. Comelli, “Carbondioxidehydrogenation on Ni(110)”: J. Am. Chem. Soc., 130, 11417 (2008) E. Vesselli, M. Rizzi, L. De Rogatis, X. Ding, A. Baraldi, G. Comelli, L. Savio, L. Vattuone, M. Rocca, P. Fornasiero, A. Baldereschi, and M. Peressi, “Hydrogen-assisted transformation of CO2 on nickel: the role of formate and carbon monoxide”: J. Phys. Chem. Lett. 1, 402 (2010) C. Dri, A. Peronio, E. Vesselli, C, Africh, M. Rizzi, A. Baldereschi, M. Peressi, and G. Comelli, “Imaging and characterization of activated CO2 species on Ni(110)”: Phys. Rev. B, in press E. Vesselli, J. Schweicher, A. Bundhoo, A. Frennet, and N. Kruse, “Catalytic CO2 hydrogenation on nickel: a novel insight by chemical transient kinetics”: J. Phys. Chem. C special issue, invited, in press