Dottorato attivo presso il Dipartimento politecnico di ingegneria e architettura

A Matteo Busato il premio dell’Associazione italiana di chimica per ingegneria per la miglior tesi di dottorato

Riconoscimento per il suo lavoro finale, relatore Andrea Melchior, del corso in Scienze dell’ingegneria energetica e ambientale

Matteo Busato, neo dottore di ricerca con lode in Scienze dell’ingegneria energetica e ambientale dell’Università di Udine ha vinto il premio “Tesi di dottorato 2020” promosso dall’Associazione italiana di chimica per ingegneria (Aicing). Il lavoro di ricerca ha riguardato la definizione di proprietà fondamentali di metalli in particolari solventi, detti liquidi ionici (ionic liquids, IL), più sicuri ed ecologici dei solventi convenzionali. Il premio, viene assegnato ogni due anni in base alla valutazione di tesi, curriculum e titoli del candidato da parte di una commissione di esperti. Busato ha conseguito il dottorato di ricerca (ciclo XXXII), presso il Dipartimento politecnico di ingegneria e architettura (Dpia). La sua tesi, relatore Andrea Melchior, professore di Fondamenti chimici delle tecnologie, si intitola “Structural and thermodynamic properties of transition metal ions in room temperature ionic liquids”. La tesi di Busato si è concentrata sui liquidi ionici, sali che fondono al di sotto di 100°C. Fra questi, i liquidi ionici a temperatura ambiente (room temperature ionic liquids, RTIL) sono particolarmente interessanti per numerose applicazioni. «Sebbene siano spesso indicati come una nuova classe di solventi – spiegano Busato e Melchior –, la loro origine risale al 1914, tuttavia questa scoperta non ha suscitato molto interesse fino a tempi più recenti, quando sono stati sintetizzati i primi IL stabili all'aria e in presenza di umidità». Tali liquidi presentano alcune proprietà uniche come volatilità trascurabile, non infiammabilità, ottima conducibilità elettrica ed elevate stabilità termiche ed elettrochimiche. 

«Queste caratteristiche – sottolineano Busato e Melchior – li rendono sostituti molto più sicuri ed ecologici dei solventi convenzionali utilizzati in numerose applicazioni, in particolare separazioni ed analisi chimiche, elettrodeposizioni, storage di energia, celle solari, farmaceutica e sintesi chimiche industriali. Molte di queste applicazioni implicano la presenza di ioni di metalli o di loro composti disciolti». 

Busato ha studiato, in particolare, la struttura locale e le proprietà termodinamiche di alcuni ioni metallici in una serie di liquidi ionici a temperatura ambiente tra i più diffusi a livello applicativo. «Durante il dottorato – racconta Busato –, ho applicato metodi di simulazione computazionale, sia sfruttando le macchine di pertinenza del gruppo di ricerca, in particolare una rete di computer per calcolo scientifico High Performance Computing acquisito con il Piano strategico, sia l’accesso a centri di supercalcolo come il Cineca». Questi dati teorici «sono stati combinati – spiega Busato – a esperimenti di assorbimento ai raggi X effettuati presso i sincrotroni Elettra di Trieste e Alba di Barcellona per capire quale struttura circondasse gli ioni metallici in soluzione». 

Il riconoscimento, che consiste in un attestato e un premio in denaro, verrà consegnato nel giugno 2021 in occasione del XII convegno dell’Associazione italiana di chimica per ingegneria (Aicing) in programma a Reggio Calabria, durante il quale Busato sarà invitato a presentare il suo lavoro sviluppato durante il dottorato. 

Durante il dottorato Matteo Busato, laureato con lode in chimica all’Università “Ca ‘Foscari” di Venezia, ha svolto diversi periodi all’estero per collaborazione scientifica. Nel 2019 a Parigi, all’Università della Sorbona, presso il gruppo di ricerca “Phenix”, e a Barcellona, all’Università autonoma nell’ambito del progetto europeo Recopharma e presso il sincrotrone Alba. Nel marzo 2020 ha conseguito il titolo di dottore di ricerca cum laude. I risultati della ricerca svolta durante il dottorato sono stati già pubblicati in sei articoli su riviste internazionali peer-reviewed e presentati in varie comunicazioni a convegni nazionali e internazionali oltre che a un seminario a invito presso il sincrotrone Alba. Attualmente è ricercatore postdoc presso il dipartimento di Chimica dell'Università di Roma “La Sapienza” dove attualmente lavora nel gruppo di ricerca XAMD. I suoi interessi sono rivolti alla combinazione della chimica computazionale con tecniche spettroscopiche sperimentali per studiare la coordinazione di ioni metallici in sistemi liquidi.

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