Spettrometri

Cenni a sistemi di protezione e sicurezza innovativi in aree pericolose. Utilizzo della sonda spettrometro da processo per la misura in continuo di TOC e COD sia nel processo produttivo, sia nell’impianto di trattamento reflui. Saranno presentati esempi di applicazioni effettuate e i relativi risultati ottenuti; è presentato inoltre un sistema altamente innovativo per la protezione del personale in aree potenzialmente pericolose.

Innovazione nella misura rapida delle proprietà critiche di pellet e cippato: sistemi in spettroscopia nel vicino infrarosso La qualitàdellebiomasse Esempio di standard tecnico Attuale sistema di determinazione della qualità della biomassa Sistema di determinazione della qualità della biomassa tramite NIR Spettroscopia NIR e chemiometria Quadro della ricerca del Laboratorio Biomasse Discriminazione tra conifera e latifoglia (PCA) Determinazione della specie legnosa Predizione del contenuto di conifera/latifoglia in miscele Discriminazione tra legno vergine e trattato (PCA) Discriminazione tra legno verginee trattato (PLS-DA) Predizionedel contenutodi umidità direttamentein linea Considerazioni

Supporto Normativo: - EN 15267-3 (QAL1) - EN 14181 (QAL2–QAL3-AST) Vantaggi della spettroscopia FTIR. Interferometro GICCOR di Gasmet.

(in lingua inglese) Il comportamento meccanico dei materiali è stato valutato sia alle piccole deformazioni, sia a frattura ed è stato correlato alla struttura dei materiali e alle modifiche indotte dalla deformazione. A questo scopo è stata condotta una preliminare caratterizzazione termica dei materiali che ha permesso di evidenziare gli effetti della microstruttura del polibutadiene sulla sua capacità a cristallizzare e come questa sia influenzata dalla presenza della gomma naturale. Inoltre, attraverso misure di diffrazione di raggi X e spettroscopia IR è stato possibile valutare la differente orientabilità e cristallizzabilità indotte dalla deformazione dei materiali studiati che, come noto, ne influenzano il comportamento a frattura.

L’analizzatore gas Optograf di Kaiser Optical System Inc (azienda del gruppo Endress+Hauser) permette di eseguire l’analisi in tempo reale della composizione di un gas di processo su più campioni contemporaneamente (sino a 4) utilizzando il principio Raman. Nella spettroscopia Raman si utilizza luce laser per eccitare i livelli energetici vibro-rotazionali delle molecole.

(in lingua inglese) - LGR invented all major cavity enhanced absorption spectroscopy techniques - LGR patented OA-ICOS, 4th-gen CEAS - Easiest and least expensive to build and have highest reliability - Only LGR records absorption spectra by continuously tuning laser wavelengths. This yields highest accuracy, superior linearity and largest dynamic range.

Introduzione al progetto Safetypack - Laser Food Control System, progetto internazionale di ricerca co-finanziato dall’Unione Europea, che consentente il monitoraggio dell’atmosfera interna e l’integrità delle confezioni sul 100% della produzione in linea superando l’attuale sistema dei controlli a campione. Presentazione degli ultimi sviluppi con alcune considerazioni sui progetti pilota e i possibili utilizzi con altri prodotti alimentari (oltre a bakery e dairy). Analisi inoltre del progetto RFID per il monitoraggio della logistica di filiera e del progetto Susmilk per l'efficienza energetica dei processi produttivi.

In questa tesi si `e simulato, con un solutore commerciale agli elementi finiti - COMSOL 3.5a -, lo spettro di trasmissione di un filtro ottico accordabile, basato su 2 membrane affacciate sulle quali `e stato realizzato un cristallo fotonico. Il filtro viene accordato (ossia, si varia la frequenza centrale del picco di trasmissione) variando la distanza tra le membrane mediante attuazione elettrostatica. Inserendo tale filtro in un laser ad anello (la zona attiva si trova in un’altra parte del circuito integrato, perchè sarebbe poco pratico iniettare corrente direttamente nel filtro), si ottiene un laser sintonizzabile. Utilizzi alternativi potrebbero essere la realizzazione di uno spettrometro integrato.

Essendo il mondo industriale caratterizzato per l'80% da reazioni catalitiche, la comprensione e la capacità descrittiva degli eventi che caratterizzano tali sistemi reagenti può portare a numerosi vantaggi. Nasce quindi l'dea di condurre uno studio, presso il Dipartimento di Principi e Impianti di Ingegneria Chimica SI. Sorgato dell'Università di Padova, con lo scopo di creare un metodo capace di identificare passaggi i fondamentali della dinamica della reazione e dell' evoluzione della superficie catalitica mediante test su catalizzatori modello. I catalizzatori utilizzati sono Pt policristallino, Pt(110), monolite al platino e Au/TiOx/Pt(111).Le misure di attività catalitica sono state condotte utilizzando reazioni test quali l'ossidazione di CO e H2 condotte su due tipologie di reattore accoppiate ad uno spettrometro di massa.

Studio di materiali polimerici e fullerenici di nuova generazione, potenzialmente applicabili nella realizzazione di celle fotovoltaiche organiche a eterogiunzione diffusa (BHJ). Lo studio è stato condotto mediante la spettroscopia EPR, che rappresenta uno strumento efficace nell’identificazione di specie paramagnetiche fotogenerate e nella determinazione dei vari processi fotofisici che hanno luogo nelle miscele donatore-accettore (D-A). I polimeri studiati appartengono a varie classi di polimeri semiconduttori organici. Come sistema modello è stato considerato il poli-3esil-tiofene (P3HT), un polimero coniugato noto. Questo polimero possiede un assorbimento nel visibile non ottimale a causa di un band-gap relativamente elevato. Sono stati studiati recenti polimeri a più basso band-gap, che hanno nella catena polimerica l’alternanza di unità elettron-povere e unità elettron-ricche.

Le strutture plasmoniche hanno conosciuto di recente un aumento di interesse per quanto riguarda la realizzazione di dispositivi per la manipolazione della luce su scale di dimensioni inferiori alla lunghezza d’onda. Una nuova serie di fenomeni plasmonici, come la trasmissione straordinaria della luce o il nanofocusing adiabatico ha dato il via allo sviluppo di una vasta serie di applicazioni promettenti, dal biosensing alla spettroscopia e all’imaging. Lo scopo di questo lavoro è il design e fabbricazione di nanostrutture plasmoniche per la concentrazione plasmonica. In particolare sono proposte due principali configurazioni, le quali entrambe hanno dimostrato di supportare risonanze plasmoniche e consentire la concentrazione della luce. In lingua inglese

Il trattamento di materiali mediante la tecnologia del plasma atmosferico è impiegato in molti settori della produzione industriale. I potenziali utilizzi della tecnica sono illimitati, infatti materiali polimerici, metallici e vetri vengono efficacemente puliti e attivati. Questo tipo di processo inoltre limita l’uso di solventi alogenati finora impiegati nell’industria per gli stessi scopi. In questo lavoro è stato trattato lo strato passivo superficiale dell’acciaio inossidabile AISI 304L mediante plasma a pressione atmosferica generato da aria. In seguito al trattamento è stata valutata l’influenza della modifica allo strato superficiale in relazione alla resistenza a corrosione. La composizione del film di ossido superficiale è stata studiata tramite spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) e spettrometria di massa di ioni secondari (SIMS).

Si sono confrontati i risultati sperimentali del degrado indotto dall’esposizione su campo di campioni zincati, pretrattati e verniciati con le risultanze sperimentali di test di laboratorio atti a valutare l’influenza e il peso specifico di diversi fattori climatici sulle proprietà del sistema di protezione. Per permettere una corretta comparazione sono stati collezionati ed elaborati i principali dati relativi alle caratteristiche del clima dei diversi siti di esposizione. Il monitoraggio effettuato tramite spettroscopia di impedenza elettrochimica fornisce dati utili per determinare lo stato di degrado del sistema di protezione e sufficienti per correlarne le proprietà intrinseche con l’evoluzione del degrado.

Nel presente lavoro di tesi è stato sviluppato un biosensore elettrochimico microstrutturato per l’analisi in linea di metaboliti. L’approccio utilizzato è stato di tipo bottom-up, consistente nella realizzazione del biosensore direttamente all’interno di una piattaforma microfluidica, Le caratteristiche del biosensore sono state analizzate utilizzando tecniche di caratterizzazione elettrochimica e di spettroscopia fotoelettronica a raggi X. Nella fase preliminare dello studio il sensore è stato realizzato e caratterizzato in un sistema statico. I risultati ottenuti hanno evidenziato la possibilità di effettuare l’electrografting su una superficie di ITO (indium tin oxide), un materiale ceramico costituito da un ossido di indio e stagno, impiegato come elettrodo.

Nel lavoro di tesi sono state utilizzate diverse tecniche di caratterizzazione allo scopo di analizzare le proprietà del coating. La spettroscopia a raggi X di fluorescenza è stata impiegata per l’analisi chimica dei campioni e del film. Il materiale fornito è stato prima analizzato al SEM e con XRF per avere informazioni precise sulla composizione chimica. La morfologia superficiale è stata studiata mediante un microscopio ottico, così anche la microstruttura, dopo un preliminare attacco chimico. Le tecniche XRF e XPS invece è stata utilizzata per l’analisi chimica di superficie e verificare la copertura del substrato.

Nella trattazione di questo lavoro di tesi verranno indagati aspetti qualitativi di prodotti che non rientrano nel panorama delle produzioni alimentari classiche dell’industria alimentare italiana. Lo sviluppo dei sistemi di calcolo, grazie all’evoluzione dell’hardware ed alla nascita di sistemi software evoluti dedicati all’ elaborazione statistica dei dati, ha permesso l’applicazione di tecnologie sempre più avanzate anche nell’ analisi di prodotti di nicchia. L’analisi spettroscopica nel vicino infrarosso, applicata all’industria chimica da oltre un ventennio e, successivamente, a quella alimentare sta riscuotendo un grande successo per l’analisi non distruttiva in linea e fuori-linea dei più svariati prodotti alimentari.

La presente tesi descrive i risultati ottenuti nella sintesi e funzionalizzazione di nanoparticelle magnetiche di ossidi ferro per l'applicazione nel trattamento di ipertermia magnetofluida. Si è scelto di operare attraverso la decomposizione controllata di ferro(III) acetilacetonato in presenza di opportuni stabilizzanti. Tutte le nanoparticelle prodotte sono state caratterizzate attraverso spettroscopia FT-IR e TEM per determinarne composizione e morfologia.

Utilizzo della spettroscopia infrarossa (near infrared spectroscopy, NIRS) e dell’analisi d’immagine per il monitoraggio della qualità di un salume tipico del Tirolo, lo speck, lungo i principali stadi della filiera di lavorazione. L’utilizzo delle immagini digitali ha consentito di costruire una tecnica per la classificazione della qualità molto rapida ed efficace, evitando di ricondursi al giudizio sensoriale, soggettivo e non ripetibile, di un ispettore.