Laboratorio di Sintesi e Caratterizzazione di Materiali e Dispositivi per Energia Solare (HOPPLAB)
Responsabile Scientifico: Prof. A. Abbotto
Responsabile Tecnico: Dott. N. Manfredi
Ubicazione: Locale 2043, Piano 2, Edificio U5
Il laboratorio di energia solare HOPPLAB è situato al secondo piano dell’edificio U5, locale 2043 e si occupa della sintesi e caratterizzazione di molecole organiche e organometalliche (fotosensibilizzatori, catalizzatori, ecc.) per la produzione di combustibili solari (idrogeno e derivati del carbonio come metano, acido formico, ecc.) da fonti sostenibili e abbondanti, quali luce solare, acqua e biossido di carbonio, e per la produzione di materiali organici e ibridi per celle fotovoltaiche di nuova generazione. Il laboratorio HOPPLAB esercita in stretta sinergia col laboratorio MIB-SOLAR (edificio U5, piano terra), dove vengono preparati e studiati i dispositivi solari a partire dai materiali sintetizzati, e con i laboratori per la caratterizzazione dei composti chimici (NMR, spettroscopia di assorbimento ed emissione, centro di microscopia, spettrometria di massa, HPLC, ecc..). Il laboratorio HOPPLAB è completamente equipaggiato per la sintesi di molecole organiche e organometalliche di varia natura e di derivati di varie specie chimiche quali grafene, calixareni, ecc.... I materiali vengono sintetizzati e caratterizzati con differenti tecniche; il laboratorio dispone, oltre alla comune dotazione di vetreria per la sintesi organica anche in atmosfera inerte, di un reattore a microonde monomodale CEM Discover SP.
Reattore a Microonde Monomodale CEM Discover SP
La sintesi attraverso l’uso di un reattore a microonde è una tecnica ormai ben consolidata che permette di sfruttare l’interazione specifica delle microonde generate dallo strumento con i reagenti per facilitare il compimento di reazioni altrimenti fortemente sfavorite. L’utilizzo di questo metodo di riscaldamento alternativo a seguito dell’interazione con le microonde permette di ridurre drasticamente i tempi di reazione ed aumentare la loro resa. Il reattore a microonde è realizzato in modo da irraggiare una potenza variabile fino a 300 W focalizzata in una cavità che può operare con appositi recipienti da 10 e 35 mL in modalità closed-vessel. Il sistema di controllo automatizzato di pressione, temperatura e potenza irraggiata, assieme alla gestione attraverso un software dedicato permette un completo controllo di tutti i parametri di reazione durante l’esperimento. La possibilità di utilizzo del sistema a microonde in modalità open vessel (senza il controllo di pressione in combinazione con un set up di reazione aperto) permette l’utilizzo dello stesso con recipienti fino a 100 mL e l’uso delle microonde in maniera più simile ad un riscaldamento tradizionale.
- Patented Focused™ single-mode cavity
- Cavità Self-Tuning
- Reattori da 10, 35 mL in modalità closed-vessel (possibilità di utilizzo in modalità open vessel con palloni fino a 100 mL)
- Generazione di microonde in continuo
- Controllo dell'erogazione di potenza con incrementi di potenza da 1 W a 300 W
- Raffreddamento ad aria
- Agitazione Magnetica multi velocità
- Controllo automatizzato della potenza basato sul controllo di Temperatura (fino a 300°C)
- Tecnologia brevettata PowerMAX™ (raffreddamento simultaneo al riscaldamento)
- Sensore di temperatura IR sul fondo della cavità (brevettato)
- Magnetron frequency: 2450 MHz
- Pressione: Monitor 0 - 35 Bar, Controllo 0 - 20 Bar
- Tecnologia brevettata Activent® Vent and Reseal (riduzione automatizzata della pressione in eccesso nel reattore)