GREEN SYNTHETIC APPROACHES AND SUSTAINABLE PROCESSES

L'insegnamento è incluso tra le attività formative complementari per il Corso di Dottorato in Chimica e per il Corso di Dottorato di Scienze e Tecnologie per i Bio e Nanomateriali che consentono allo studente di approfondire, sia dal punto di vista teorico sia dal punto di vista sperimentale, tematiche scientifiche complesse nella ambito della chimica e dei materiali. Gli obiettivi dell'insegnamento sono di: a) fornire nozioni avanzate di chimica sostenibile, riguardanti in particolare, l'utilizzo di reagenti e/o solventi di origine rinnovabile, lo sviluppo di processi catalitici su materiali di partenza di origine rinnovabile per la preparazione di nuove molecole e/o materiali; b) sviluppo e le possibili applicazioni di processi chimici a basso ambientale (a "impatto zero" o "carbon neutral") come sintesi organiche foto- ed elettrochimiche; c) sviluppare le competenze per valutare criticamente, qualitativamente e quantitativamente la sostenibilità di un processo chimico.

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
- comprendere ed identificare le caratteristiche principali delle procedure di chimica sostenibile già riportate in letteratura,
- analizzare criticamente la letteratura disponibile a riguardo della chimica sostenibile;
- effettuare valutazioni qualitative e/o quantitative della sostenibilità di un determinato processo chimico;
- applicare le nozioni acquisite ad argomenti di ricerca di interesse nell'ambito del loro percorso di dottorato.

Sono richieste conoscenze pregresse sulla struttura, proprietà e reattività delle principali classi di composti organici. Lo studente deve aver conseguito gli obbiettivi formativi relativi ai corsi di Chimica Organica di base.

1. Le metriche utilizzate in chimica sostenibile (3h);
2. Reagenti e solventi di origine rinnovabile utilizzati in sintesi organica (3h);
3. Processi catalitici per la valorizzazione delle biomasse (3h);
4. Processi enzimatici per la valorizzazione delle biomasse (3h);
5. Trasformazioni chimiche della CO2: processi riduttivi (3h);
6. Trasformazioni chimiche della CO2: processi non-riduttivi (3h);
7. CO2 come co-monomero per la preparazione di materiali polimerici (3h);
8. Introduzione ai processi chimici a basso impatto ambientale (3h);
9. Processi fotochimici (3h);
10. Processi elettrochimici (3h).

La verifica dell'apprendimento avverrà mediante prova orale della durata di 30-45 min in cui lo studente esporrà una presentazione di approfondimento su uno o più temi trattati nel corso mettendolo/i in relazione con l'argomento di studio del dottorato. Durante la prova orale lo studente dovrà dimostrare di aver compreso i principi della chimica sostenibile, di saper valutare la sostenibilità di un determinato processo, contestualizzare gli elementi di sostenibilità nell'ambito dell'argomento di ricerca presentato, proporre strategie a minor impatto ambientale.

orale

Insegnamento organizzato in:
a) lezioni frontali;
b) approfondimenti tematici proposti agli studenti che in piccoli gruppi dovranno discutere, analizzare e riportare in aula i risultati raggiunti.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile