Ritratto di Andrea.Martinelli@uniroma1.it

ANNO ACCADEMICO 2023-2024

 

LE LEZIONI DEL CORSO DI LABORATORIO DI MACROMOLECOLE INIZIANO LUNEDI' 26 FEBBRAIO ALLE ORE 9 IN AULA D

 

ORARIO

lunedì, mercoledì, giovedì h 9-11, aula D

le date delle esercitazioni sperimentali ed delle elaborazioni dei risultati  verrranno concordate con gli studenti

 

indirizzo CLASSROOM

https://classroom.google.com/c/NjUxMDIyNTMxMzcw?cjc=otqpzrb

oppre

per iscriversi al crso ed entrare in classroom e digitare il codice otqpzrb

   

Link dispense corso (disponibili previa autorizzazione)

https://drive.google.com/drive/folders/1lVhL_R3VmvR6QzVP1VjVWorswMN7Daoh...

 

 

 

LE LEZIONI DEL CORSO DI MACROMOLECOLE INIZIANO GIOVEDI' ALLE ORE 9 IN AULA D

indirizzo CLASSROOM

https://classroom.google.com/c/NjUxMDIyNTMxMzcw

 

entrare in classroom e digitare il codice otqpzrb

   

Link dispense corso

https://drive.google.com/drive/folders/1lVhL_R3VmvR6QzVP1VjVWorswMN7Daoh

 

Insegnamento Codice Anno Corso - Frequentare Bacheca
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2023/2024

Programma del corso di Laboratorio di Macromolecole

Laurea Magistrale in Chimica Industriale

9 CFU

     Pre-requisiti: conoscenze di base su proprietà chimiche e chimico-fisiche delle macromolecole

 

Il corso è strutturato in modo da fornire informazioni su alcune tecniche sperimentali impiegate per caratterizzazione dei materiali polimerici. In particolare, ogni argomento trattato si sviluppa in tre fasi:

  1. esame dellle grandezze che si misureranno con la tecnica strumentale in oggetto e  le teorie che descrivono i fenomeni analizzati;
  2. descrizione della strumentazione impiegata e le modalità sperimentali da utilizzare in relazione alle informazioni che si vogliono acquisire;
  3.  prove sperimentali e acquisizione dei dati per la successiva elaborazione. I risultati ottenuti verranno analizzati in base alle teorie descritte nella prima fase.

 

Processi di cristallizzazione di polimeri (1 cfu-8 h)

         Modello microcinetico

  • Cenni sulla nucleazione primaria e secondaria, accrescimento. Cenni sulla teoria di Hoffman-Lauritzen.
  • Morfologia sferulitica, analisi dell’accrescimento sferulitico mediante microscopia ottica.
  • Microscopio ottico, birifrangenza, indicatrici ottiche.

Modello macrocinetico

  • Cenni sulla teoria di Avrami, cristallizzazione primaria e secondaria.
  • Deviazioni dalla teoria di Avrami
  • Metodi per la determinazione della velocità di cristallizzazione di polimeri.
  • Analisi della velocità di cristallizzazione mediante calorimetria differenziale a scansione.

 

Comportamento visco-elastico ed analisi dinamo-meccanica (1 cfu-12 h)

  • Cenni sul comportamento viscoelastico dei materiali polimerici.
  • Rilassamenti primari e secondari.
  • Parametri che influenzano le caratteristiche visco-elastiche (cristallinità, reticolazione, cariche di rinforzo, plastificanti).
  • Cenni sulla teoria WLF e VTF.
  • Misure dinamo-meccaniche: principi generali, strumentazione e condizione di misura, interpretazione ed analisi dei dati.

 

Comportamento elettrico dei polimeri (1 cfu-8 h)

  • Conducibilità elettrica di polimeri isolanti, caricati e conduttori.
  • Strumentazione per misure della conducibilità elettrica: multimetri, elettrometri, strumenti source-meter.
  • Conducibilità superficiale e di volume.
  • Tecniche di misura a due elettrodi o a quattro punte.

 

Tensione superficiale di solidi ed angolo di contatto (1 cfu-8 h)

  • Definizione di tensione superficiale, lavoro di adesione e di coesione, equazione di Young, angolo di contatto.
  • -Equazione di Girifalco, Fowks e Young.
  • Tensione superficiale critica.
  • Isteresi termodinamica dell’angolo di contatto, superfici rugose ed eterogenee, isteresi cinetica.
  • Metodi di misura statici e dinamici dell’angolo di contatto.
  • Superfici di polimeri.

 

Caratterizzazione FT-IR di materiali polimerici (1.5 cfu-18 h)

  • Riconoscimento mediante librerie
  • caratterizzazione strutturale di polimeri amorfi e semicristallini
  • Studio di transizioni termiche di polimeri mediante FTIR
  • bande conformazionali, di regolarità conformazionale e cristalline
  • strumentazione FT-IR
  • dispositivi di acquisizione, riflessione esterna ed interna (attenuated total reflection)

 

Esercitazioni ( 3.5 cfu- 53 h)

  • Determinazione della velocità di accrescimento sferulitico di un polimero semicristallino mediante microscopia ottica.
  • Studio della cinetica di cristallizzazione mediante calorimetria differenziale a scansione.
  • Esperimenti di caratterizzazione dinamo-meccanica di polimeri.
  • Misura della conducibilità di un materiale isolante o semiconduttore.
  • Misura dell’angolo di contatto di superfici polimeriche tal quali e modificate. Determinazione della tensione superficiale.
  • Riconoscimento polimeri tramite FT-IR ed ATR FT-IR
  • Studio delle relazioni struttura-spettri IR. Transizioni termiche seguite mediante FT-IR
  • Esperimenti di stress-strain

 

 

 

Testi consigliati:

 

  • Ciardelli F., Farina M., Giusti P., Cesca S., Macromolecole. Scienza e Tecnologia Vol. I e II, Pacini Editore
    Guaita M., Ciardelli F., La Mantia F., Pedemonte E., Fondamenti di Scienza dei Polimeri, Pacini Editore
  • Bruckner, Allegra, Pegoraro, La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici, EdiSES
  • Dispense del Docente
MACROMOLECOLE 1020325 2023/2024
MACROMOLECOLE 1020325 2022/2023

“CORSO DI LAUREA MAGISTRALE in CHIMICA INDUSTRIALE”

 

 “MACROMOLECOLE”

 

“ANNO ACCADEMICO 2022-2023”

 

Docente: Prof. Andrea Martinelli Dipartimento di Chimica, piano 2°, stanza 226, tel. 0649913950,
e-mail  andrea.martinelli@uniroma1.it

Studenti target:  studenti con laurea di primo livello in discipline delle Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Livello dell’Unità: specialistico

Pre-requisiti: conoscenze di base su proprietà chimiche e chimico-fisiche delle macromolecole

Crediti: 6

 

Programma del Corso

 

Unità ripetitive di polimeri

 

0.5 CFU          Elastomeri

 

Considerazioni generali; struttura chimica degli elastomeri; elastomeri termoplastici; teoria termodinamica classica dell’elastomero ideale, teoria termodinamica statistica dell’elastomero ideale.

 

 2 CFU            Proprietà viscoelastiche

 

Proprietà meccaniche di solidi elastici: la legge di Hooke generalizzata; compliance e stiffness; il modulo di Young, il rapporto di Poisson, il modulo di torsione; il modulo di volume; Il comportamento viscoelastico; legge di Newton e viscosità; Esperimenti di creep, sterss-relaxation e dinamo-meccanici; modelli di comportamento meccanico-reologico: modello di Hooke, di Newton, di Maxwell, di Voigt-Kelvin, di Burger; Principio di sovrapposizione di Boltzman; Variazione del modulo di rilassamento dello stress con il tempo; Temperatura di transizione vetrosa; Rilassamento entalpico e overshoot; Principio di equivalenza tempo-temperatura; Teorie sulla dipendenza dalla temperatura dei comportamenti viscoelastici: L’equazione William-Landel-Ferry e la teoria del Volume Libero, La teoria di Adam e Gibbs ed equazione Voger, Tammann, Fulcher. Il paradosso di Kauzmann

 

0.5 CFU          Snervamento e frattura nei materiali polimerici

 

Tipi di frattura: frattura fragile e frattura duttile; Effetto di T e della velocità di deformazione sul cedimento; Criteri di Tresca per snervamento in presenza di sollecitazioni multi assiali;  Cedimento per Crazing o Microcavitazione o Microfessurazione; costruzione di Considere; Teoria di Griffith sulla frattura fragile.

 

1 CFU             Polimeri Conduttori

 

Meccanismi di conduzione: Il solitone nel PA; polaroni e bipolaroni; meccanismi di trasporto di carica in relazione al livello di drogaggio; La gap nel poliacetilene; Spettri elettronici di polimeri conduttori; Esempi di polimeri conduttori

 

 

1,5 CFU          Cristallizzazione di Polimeri.

Considerazioni sui polimeri semi-cristallini; Morfologia e struttura dei cristalli singoli e degli sferuliti;

Modello microcinetico: chain folding, nucleazione primaria, nucleazione secondaria, accrescimento, teoria di Hoffman.

Modello macrocinetico: evoluzione della cristallinità con il tempo, teoria di Avrami.

 

0,5 CFU          Processi di polimerizzazione

Polimerizzazione in massa, in soluzione, in sospensione e in emulsione; trasferimento di catena nelle polimerizzazioni radicaliche.

 

 

Libri di testo consigliati

 

  • I. M. Ward, Mechanical properties of solid polymers, J. Wiley & Sons, Chichester, New York etc.
  • Ciardelli F., Farina M., Giusti P., Cesca S., Macromolecole. Scienza e Tecnologia Vol. I e II, Centro Stampa “Nuova Cultura”, Roma
  • S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. P. La Mantia, Scienza e tecnologia dei materiali polimerici, EdiSES, Napoli
  • R.J. Young, P.A. Lovell, Introduction to Polymers, Chapman & Hall
  • Dispense di lezione fornite dal docenete (sito: https://sites.google.com/a/uniroma1.it/andrea-martinelli/materiale-didat...)
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2022/2023
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2021/2022
MACROMOLECOLE 1020325 2021/2022

“CORSO DI LAUREA MAGISTRALE in CHIMICA INDUSTRIALE”

 

 “MACROMOLECOLE”

 

“ANNO ACCADEMICO 2022-2023”

 

Docente: Prof. Andrea Martinelli Dipartimento di Chimica, piano 2°, stanza 226, tel. 0649913950,
e-mail  andrea.martinelli@uniroma1.it

Studenti target:  studenti con laurea di primo livello in discipline delle Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Livello dell’Unità: specialistico

Pre-requisiti: conoscenze di base su proprietà chimiche e chimico-fisiche delle macromolecole

Crediti: 6

 

Programma del Corso

 

Unità ripetitive di polimeri

 

0.5 CFU          Elastomeri

 

Considerazioni generali; struttura chimica degli elastomeri; elastomeri termoplastici; teoria termodinamica classica dell’elastomero ideale, teoria termodinamica statistica dell’elastomero ideale.

 

 2 CFU            Proprietà viscoelastiche

 

Proprietà meccaniche di solidi elastici: la legge di Hooke generalizzata; compliance e stiffness; il modulo di Young, il rapporto di Poisson, il modulo di torsione; il modulo di volume; Il comportamento viscoelastico; legge di Newton e viscosità; Esperimenti di creep, sterss-relaxation e dinamo-meccanici; modelli di comportamento meccanico-reologico: modello di Hooke, di Newton, di Maxwell, di Voigt-Kelvin, di Burger; Principio di sovrapposizione di Boltzman; Variazione del modulo di rilassamento dello stress con il tempo; Temperatura di transizione vetrosa; Rilassamento entalpico e overshoot; Principio di equivalenza tempo-temperatura; Teorie sulla dipendenza dalla temperatura dei comportamenti viscoelastici: L’equazione William-Landel-Ferry e la teoria del Volume Libero, La teoria di Adam e Gibbs ed equazione Voger, Tammann, Fulcher. Il paradosso di Kauzmann

 

0.5 CFU          Snervamento e frattura nei materiali polimerici

 

Tipi di frattura: frattura fragile e frattura duttile; Effetto di T e della velocità di deformazione sul cedimento; Criteri di Tresca per snervamento in presenza di sollecitazioni multi assiali;  Cedimento per Crazing o Microcavitazione o Microfessurazione; costruzione di Considere; Teoria di Griffith sulla frattura fragile.

 

1 CFU             Polimeri Conduttori

 

Meccanismi di conduzione: Il solitone nel PA; polaroni e bipolaroni; meccanismi di trasporto di carica in relazione al livello di drogaggio; La gap nel poliacetilene; Spettri elettronici di polimeri conduttori; Esempi di polimeri conduttori

 

 

1,5 CFU          Cristallizzazione di Polimeri.

Considerazioni sui polimeri semi-cristallini; Morfologia e struttura dei cristalli singoli e degli sferuliti;

Modello microcinetico: chain folding, nucleazione primaria, nucleazione secondaria, accrescimento, teoria di Hoffman.

Modello macrocinetico: evoluzione della cristallinità con il tempo, teoria di Avrami.

 

0,5 CFU          Processi di polimerizzazione

Polimerizzazione in massa, in soluzione, in sospensione e in emulsione; trasferimento di catena nelle polimerizzazioni radicaliche.

 

 

Libri di testo consigliati

 

  • I. M. Ward, Mechanical properties of solid polymers, J. Wiley & Sons, Chichester, New York etc.
  • Ciardelli F., Farina M., Giusti P., Cesca S., Macromolecole. Scienza e Tecnologia Vol. I e II, Centro Stampa “Nuova Cultura”, Roma
  • S. Brückner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. P. La Mantia, Scienza e tecnologia dei materiali polimerici, EdiSES, Napoli
  • R.J. Young, P.A. Lovell, Introduction to Polymers, Chapman & Hall
  • Dispense di lezione fornite dal docenete (sito: https://sites.google.com/a/uniroma1.it/andrea-martinelli/materiale-didat...)
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2020/2021
MACROMOLECOLE 1020325 2020/2021
MACROMOLECOLE 1020325 2019/2020
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2019/2020
MACROMOLECOLE 1020325 2018/2019
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2018/2019
MACROMOLECOLE 1020325 2017/2018
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2017/2018
LABORATORIO MACROMOLECOLE 1020324 2016/2017
MACROMOLECOLE 1020325 2016/2017

Previa comunicazione via mail
martedì h 10-12
venerdì h 9-13
presso lo studio, stanza 226 dell'edificio Cannizzaro (CU014).

1988 Si laurea in Chimica Industriale presso l Università di Roma La Sapienza il 25/10/1988 con voti 110/110
1993 Acquisisce il titolo di Dottore di Ricerca (Scienze Chimiche)
1999 In data 01.06.99 prende servizio come ricercatore universitario per il settore scientifico disciplinare C04X, presso la Facoltà di Scienze MM. FF. NN, afferendo al Dipartimento di Chimica.
2010 E professore associato per il settore scientifico-disciplinare CHIM/04 (Chimica Industriale) presso il Dipartimento di Chimica.

Collaborazioni scientifiche
2004 E stato consulente per la Fidia Farmaceutici S.p.A. in studi sulle proprietà viscose di gel per usi terapeutici.
2005 E stato responsabile scientifico di un contratto di ricerca con la Fidia Farmaceutici S.p.A, sulla caratterizzazione chimico-fisica di gel di varia natura.
2006 E stato responsabile scientifico di un contratto di ricerca con la Bridgestone Technical Center Europe, per uno studio sui fenomeni di blooming di zolfo in mescole elastomeriche crude.
2008 E stato responsabile scientifico di un programma di ricerca con la Bridgestone- Thecnical Center Europe, per lo studio e la valutazione della tensione superficiale di dispersioni di gomme in fase acquosa.
2013 E stato responsabile scientifico di un programma di ricerca (Applicazione di nuovi materiali bioadesivi nel campo dei dispositivi medici) con l azienda ASSUT Europe SpA nell ambito del Progetto di Ricerca Industriale e/o Sviluppo Sperimentale (POR FESR Abruzzo2007-2013) finanziato dalla Regione Abruzzo.
Ha partecipato al
Progetto europeo Horizon 2020 RES URBIS ( RESources from URban BIowaSte) Grant Agreement: 730349; periodo: 1 Gennaio 2017 - 31 Dicembre 2019
-Progetto europeo Horizon2020 USABLE Packaging (Unlocking the potential of Sustainable BiodegradabLe packaging); Grant Agreement: 836884 ; periodo: 1 Giugno 2019 - 30 Nov 2022
Sta partecipando al Progetto europeo Horizon Europe AgriLoop (Pushing the frontier of circular agriculture by converting residues into novel economic, social and environmental opportunities); Grant Agreement: 101081776; periodo: 1 Dic 2022 - 30 Nov 2026

Pubblicazioni
E co-autore di 106 articoli pubblicati su riviste internazionali e di un capitolo di un libro

Temi di ricerca
Caratterizzazione chimico-fisica di polimeri amorfi o semicristallini
Proprietà morfologiche, termiche, strutturali e meccaniche di materiali polimerici. Temperatura di transizione vetrosa e cinetica di cristallizzazione di macromolecole. In particolare, al momento, si interessa di studi di transizioni termiche di polimeri nano-confinati investigate mediante tecniche Variable Temperature FTIR e DSC e della caratterizzazione chimica e chimico-fisica di poli(idrossi alcanoati) di origine microbica.

Sintesi e caratterizzazione di polimeri per applicazioni biomediche
Preparazione e caratterizzazione di nanoparticelle di poliesteri biodegradabili e biocompatibili per sistemi di rilascio controllato di farmaci impiegando solventi e reagenti non tossici.

Attività didattica
Dal 1999 ad oggi ha tenuto per affidamento numerosi corsi per la lauree quinquennale, triennale, specialistica e magistrale in Chimica Industriale.
Attualmente tiene il corsi di Macromolecole (6 cfu) e Laboratorio di Macromolecole (9 cfu) per la laurea Magistrale in Chimica Industriale.
E stato relatore di numerose tesi di Laurea Specialistica e Magistrale in Chimica Industriale e Scienza e Tecnologia del Farmaco e tutor di dottorandi di Ricerca in Scienza dei Materiali e Processi Industriali Chimici. Attualmente è tutor di un dottorando di Ricerca in Scienze Chimiche ed una dottoranda in MODELLI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA, ELETTROMAGNETISMO E NANOSCIENZE .
E' membro del Collegio dei Docenti del dottorato in "MODELLI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA, ELETTROMAGNETISMO E NANOSCIENZE".
E' presidente della commissione Parti Interessate del Dipartimento di Chimica