Sviluppo di processi elettrocatalitici in liquidi ionici

Progetto: Research project

Dettagli progetto

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L'unità di ricerca studierà lo sviluppo di metodologie elettrochimiche per la messa a punto di processi di sintesi ecocompatibili di prodotti ad alto valore aggiunto in liquidi ionici, RTILs (Room Temperature Ionic Liquids). I processi elettrocatalitici riguarderanno come substrati di partenza delle molecole organiche in presenza o in assenza di biossido di carbonio. Lo studio delle reazioni di elettrocarbossilazione di substrati appartenenti alla classe degli alogenuri organici e dei chetoni aromatici si indirizzerà, in particolare, verso lo studio dell'influenza dei diversi parametri operativi ed in particolare del solvente, del materiale elettrodico e del reattore sulle prestazioni del processo in termini di conversione del reagente, efficienza faradica e selettività nei prodotti desiderati. Saranno poi studiate altre sintesi elettro-organiche di prodotti della chimica fine e delle specialità di interesse applicativo, non coinvolgenti il biossido di carbonio e dei processi di abbattimento elettrochimico di inquinanti organici. 1) Sarà realizzata una prima serie di studi su scala da laboratorio in celle convenzionali sulle diverse reazioni sopra menzionate(elettrocarbossilazioni, coupling C-C per riduzione di alogenuri, etc.) in mezzi tradizionali al fine di studiare l'influenza dei principali parametri operativi (quali la natura dell'elettrodo, la densità di corrente, la concentrazione delle specie reagenti, il pH, etc.) sulle prestazioni del processo e di individuare i processi più promettenti dal punto di vista applicativo. Tale studio permetterà anche una prima valutazione dei principali vantaggi e svantaggi connessi all'utilizzazione di liquidi ionici. 2) In una seconda fase sarà realizzato per le reazioni più promettenti, uno studio mirato allo sviluppo di processo in vista di una possibile realizzazione su scala applicativa e con particolare riferimento alla selezione della cella e delle modalità di gestione delle elettrolisi. Saranno quindi realizzate delle serie di esperimenti su scala pre-pilota in RTILs. In questa fase sarà studiato l'effetto di altri parametri operativi quali le condizioni fluidodinamiche, la temperatura, il materiale elettrodico ed il mezzo solvente utilizzato. 3) Sarà realizzata una ricerca mirata allo studio dell'influenza della tipologia della cella sulle prestazioni dei processi selezionati. In particolare, un obiettivo sensibile di tale ricerca riguarderà la valutazione dei vantaggi e degli svantaggi connessi all'impiego di microreattori per processi elettrochimici sintetici e per l'abbattimento di inquinanti. 4) Durante il progetto saranno messi a punto dei modelli teorici in grado di prevedere l'influenza di diversi parametri operativi che permetteranno da una parte una più efficace ottimizzazione del processo e dall'altra una migliore comprensione dello stesso. Il progetto prevede gli stessi obiettivi del progetto PRIN 2009, lo stesso coordinatore mentre la compagine è stata ampliata a ricercatori con particolari competenze sulla preparazione di materiali elettrodici innovativi per consentire un più efficace studio dell'effetto dei materiali elettrodici sui processi selezionati.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …

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