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Certificazione di complessità e implementazione efficiente del controllo predittivo per applicazioni embedded
No full textA causa delle alte frequenze di campionamento e delle ridotte risorse computazionali, la certificazione di complessità ha un ruolo chiave nella determinazione del successo del Model Predictive Control (MPC) nelle applicazioni embedded. Questa tesi propone un algoritmo di certificazione per metodi active-set duali, che permette di calcolare esattamente il tempo massimo di risoluzione di un problema di Quadratic Programming (QP) parametrico, risultante ad esempio da formulazioni MPC lineari. Dato un problema MPC e una piattaforma di calcolo è quindi possibile certificare se il problema di ottimizzazione sarà sempre risolto nel limite di tempo.
La mancanza di una certificazione è anche una minaccia per la validità dei metodi di accelerazione, dato che il miglioramento del tempo massimo di soluzione è molto più importante di quello medio per embedded MPC. Due nuovi metodi sono presentati per i quali il miglioramento nel caso peggiore è certificabile esattamente. Il primo è un MPC semi-esplicito che combina un risolutore online con la legge multiparametrica delle partizioni poliedrali che incidono maggiormente sul caso peggiore. Il secondo consiste in una selezione alternativa dei vincoli violati per metodi active-set duali, la quale diminuisce sia il numero massimo di iterazioni, sia la complessità della singola iterazione.
Infine, la tesi propone applicazioni sperimentali di embedded MPC a motori elettrici e convertitori di potenza. Il controllo di coppia di un motore brushless tramite MPC è validato su un’unità di controllo economica, risultando più veloce della corrispondente soluzione multiparametrica. Viene poi presentato un controllo MPC per convertitori DC-DC pre-compensati per aggirare il problema dei controllori primali non modificabili. Inoltre, è affrontato il problema della stima dello stato per diversi convertitori nella stessa unità di alimentazione, sviluppando un osservatore robusto e non lineare unificato per sei diverse tipologie di convertitori
Phase Change Materials (PCMs): an opportunity for energy saving in the cold chain
No full textMantenere la qualità e la sicurezza degli alimenti lungo tutta la catena del freddo, rappresenta una delle principali sfide per il settore della refrigerazione. Allo stesso tempo, garantire una temperatura costante lungo la filiera del freddo determina un elevato consumo energetico, comportando elevate emissioni di CO2 in atmosfera. A tale proposito l’attività di ricerca è stata finalizzata alla sperimentazione di diverse possibilità di utilizzo dei materiali in passaggio di fase (PCMs), per ottimizzare le prestazioni energetiche dei sistemi di trasporto e stoccaggio refrigerati. Inizialmente l’attività di ricerca si è focalizzata sull’applicazione del PCM nell’involucro di un container refrigerato, al fine di ridurre e sfasare temporalmente il carico di raffreddamento. Tale tecnologia è stata valutata mediante approccio numerico e sperimentale, consentendo pertanto di validare il modello numerico. In un secondo momento, sono stati valutati i benefici energetici legati ad uno scambiatore di calore contenete PCM posizionato in prossimità dell’evaporatore di una cella frigorifera. Gli obiettivi di tale attività sono stati quelli di ridurre il consumo di energia elettrica in condizioni di regime stazionario ed il tasso di incremento della temperatura all’interno del vano in caso di black-out. Inoltre, al fine di aiutare le compagnie di trasporto refrigerato ad implementare le giuste misure di efficienza per la produzione del freddo è stato prodotto un tool di calcolo. Infine, l’attività di ricerca è stata focalizzata sull’applicazione del PCM nelle pareti interne del vano refrigerato di una cella frigorifera, allo scopo di ridurre il picco di temperatura dell’aria ed il consumo di energia elettrica durante differenti aperture della porta. Complessivamente i risultati ottenuti hanno evidenziato come l’applicazione dei PCM nelle diverse tecnologie refrigerate, determina una interessante riduzione dei consumi di energia elettrica e delle emissioni di CO2 in atmosfera
Modello per la simulazione del sotto-sistema pneumatico di caldaie domestiche a gas, indirizzato all'ottimizzazione dei componenti e alla definizione delle logiche di controllo
No full textNegli ultimi anni consumo energetico ed emissioni inquinanti sono divenuti
aspetti sempre più rilevanti per lo sviluppo dei nuovi sistemi energetici.
Aumentando l'e cienza nel consumo energetico del settore industriale, l'importanza
relativa del settore domestico e terziario, in termini di consumo ed
emissioni, è aumentata considerevolmente, tanto che le caldaie domestiche sono
responsabili di circa il 30% del consumo energetico dell'Unione Europea.
Tali caldaie sono costituite da una serie di componenti e sotto-sistemi che ne
condizionano le prestazioni, fra questi il sotto-sistema pneumatico, deputato
alla formazione della miscela aria/gas, gioca un ruolo molto importante in
termini di emissioni. Pertanto, un modello dinamico di tale sotto-sistema può
essere utile alla valutazione dell'impatto ambientale e, soprattutto, può essere
un valido aiuto per i produttori, nello sviluppo di nuove soluzioni tecniche
nel pieno rispetto dei requisiti normativi. L'analisi dell'andamento temporale
del rapporto aria/gas consente di valutare le prestazioni del sistema durante
le fasi di esercizio transitorio, di avvio e regolazione, durante le quali, le
prestazioni dell'intera caldaia si allontanano dal comportamento stazionario.
Sono stati, perciò, sviluppati due modelli, implementati in MATLAB e Simulink
e validati sperimentalmente, per la stima delle prestazioni dinamiche
del sistema pneumatico e comprensivi di un modello di combustione. Ciò ha
permesso di valutare l'impatto di due diverse logiche di controllo, in termini
di emissioni inquinanti, su un ciclo di prova rappresentativo del carico giornaliero
reale. Si è quindi osservato che un regolatore PI basato sull'idea del
gain scheduled, può ridurre, rispetto un regolatore tradizionale, le emissioni
di NOx e CO rispettivamente del 9% e 4:5%, durante i transitori. In ne
un'analisi parametrica ha mostrato che la riduzione relativa, sull'intero ciclo
giornaliero, può giungere no a 5% e 2% per NOx e CO rispettivamente
Laser Giallo Micropulsato come coadiuvante nella terapia intravitreale nel trattamento degli edemi maculari
No full textL’edema maculare (EM) rappresenta una via comune finale come risposta della retina a una varietà di possibili insulti.
Rappresenta un comune problema clinico che, per la maggior parte, è auto-limitante ed è stato riportato in associazione con problemi vascolari (come diabete e ostruzioni delle vene retiniche), condizioni infiammatorie (come pars planiti), malattie ereditarie (come retinite pigmentosa o EM cistoide dominante), problemi trazionali (come sindrome da trazione vitreo - maculare), uso di medicamenti come l’epinefrina (adrenalina) e in seguito a interventi di rimozione di cataratta.
L’EM cistoide post cataratta fu inizialmente descritto da Irvine nel 1953.
Il problema terapeutico inizia nei casi di EM persistente o cronico, per cui un approccio terapeutico graduale è la soluzione ottimale.
Gli specialisti devono sempre essere attenti ai possibili effetti collaterali di molti farmaci efficaci, ma potenzialmente tossici, usati per trattare questa patologia; in aggiunta ai farmaci, per i casi persistenti, si dovrebbe intervenire con il trattamento chirurgico.
L’edema maculare è una comune condizione associata a infiammazioni intraoculari, trazioni vitreo retiniche, permeabilità vascolare.
L’EM cistoide dopo intervento di cataratta è conosciuto come sindrome di Irvine – Gass. L’estrazione extracapsulare di cataratta è associata con EM cistoide, angiograficamente evidente nel 20% dei casi non complicati. L’edema maculare cistoide clinicamente significativo con diminuzione dell’acutezza visiva dopo il moderno intervento di cataratta è osservabile solo nell’1% degli occhi. Gli interventi complicati da rottura della capsula posteriore e/o persistente trazione vitreale sulle strutture del segmento anteriore sono al più alto rischio. È interessante osservare che la capsulotomia ottenuta con neodimio:ittrio-alluminio:granato (Nd:YAG), se eseguita ad almeno 3 mesi di distanza dall’intervento di cataratta, non sembra aumentare l’incidenza dell’EM cistoide. I diabetici con qualsiasi grado di retinopatia hanno un’aumentata incidenza di EM cistoide dopo la cataratta.
L’EM cistoide può svilupparsi anche dopo altri tipi di chirurgia intraoculare: è comune dopo cheratoplastica perforante, dopo interventi di distacco di retina, così come dopo interventi filtranti per il glaucoma.
È stato ipotizzato che l’EM può svilupparsi attraverso vari meccanismi che includono la trazione vitreo maculare, la compromissione vascolare, la secrezione di prostaglandine (PG) e l’infiammazione, sebbene l’esatta causa sia ancora sconosciuta.
Malgrado l’iniziale insulto, l’accumulo di liquido nell’EM è la diretta conseguenza di danni dell’endotelio vascolare retinico. Quando il liquido extracellulare si accumula nella macula centrale, nello strato plessiforme esterno, possono svilupparsi gli spazi cistici dovuti all’allentamento orizzontale dell’adesione intracellulare.
Molti meccanismi possono essere attivi nella genesi dell’EM e il più importante è l’infiammazione intraoculare.
Oltre che nei pazienti dopo l’intervento di cataratta, l’EM si manifesta più comunemente nel quadro della retinopatia diabetica, in cui sono evidenti associazioni con i microaneurismi ed essudati duri. In molti diabetici, l’EM è presente con l’edema maculare diffuso e raramente è un problema isolato.
Mentre il “Early Treatment Diabetic Retinopathy Study” dimostrò il miglioramento visivo dopo fotocoagulazione focale per l’edema maculare clinicamente significativo, l’EM cistoide non risponde così bene al trattamento laser. La fotocoagulazione panretinica nei diabetici può provocare un EM normalmente auto limitante.
Le ostruzioni venose retiniche rappresentano un’altra comune causa di EM. Sia le occlusioni venose di branca sia quelle centrali, possono dare origine a un severo edema maculare. In queste condizioni la causa scatenante è un danno ipossico dell’endotelio dei capillari secondario a una aumentata pressione idrostatica intravascolare.
Le occlusioni di branca sono associate, nella fase acuta, a vasi sanguigni dilatati e tortuosi, emorragie puntiformi e a fiamma ed essudati cotonosi, con una disposizione a settore. Nella fase cronica sono presenti EM persistente, manicotti perivasali, microaneurismi, vasi collaterali, shunts, essudati duri.
Il “Branch Vein Occlusion Study” dimostrò un beneficio visivo dopo l’applicazione di un trattamento laser a griglia sull’area dell’EM. Nella fase acuta dell’ostruzione della vena centrale della retina sono evidenti emorragie retiniche e vene retiniche dilatate. Nella fase cronica si possono sviluppare manicotti perivasali, assorbimento delle emorragie retiniche e vasi collaterali opto ciliari. La macula può presentare un EM, una membrana epiretinica e la formazione di un foro lamellare.
Il “Central Retinal Vein Occlusion Study” dimostrò che non c’è alcun beneficio nell’uso della fotocoagulazione a griglia per il trattamento dell’edema associato; tuttavia, un possibile miglioramento può essere osservato in pazienti più giovani trattati.
Non è inusuale per l’EM sovrapporsi ad una membrana neovascolare coroideale o a un distacco sieroso retinico. Spesso passa inosservato rispetto alle severe anomalie sottoretiniche e/o intraretiniche.
Altre più rare forme di patologie retiniche producono l’EM. Le telangectasie retiniche (anche chiamate aneurismi miliari di Leber o malattia di Coats) sono una condizione unilaterale che avviene più comunemente nei ragazzi. La vascolarizzazione retinica è anomala e produce un’aumentata permeabilità con un diffuso edema maculare cistoide. La crioterapia o il trattamento laser è consigliato se queste lesioni minacciano la funzione maculare.
I pazienti che ricevono il trattamento radiante coinvolgente la testa e il collo possono sviluppare segni di retinopatia da radiazione da 6 mesi a 3 anni dopo il trattamento.
Macroaneurismi retinici arteriosi acquisiti, tumori coroideali come i nevi, i melanomi maligni, gli emangiomi cavernosi, una moltitudine di infiammazioni oculari e di infezioni posso provocare EM.
Il maggiore sintomo dell’EM è la diminuzione dell’acuità visiva centrale.
I sintomi di accompagnamento possono includere metamorfopsie, micropsia, scotoma, irritazione oculare, fotofobia e iniezione congiuntivale.
Clinicamente, l’EM è meglio visibile usando la lampada a fessura con una lente a contatto; l’edema, infatti, dà origine a una dispersione della luce causata dalle numerose interfacce create dalle cellule retiniche separate. La dispersione della luce diminuisce la traslucenza della retina neurosensoriale, così che il normale epitelio pigmentato retinico e lo sfondo coroideale risultino confusi. Sono visti accumuli delimitati di fluido nello strato plessiforme esterno, con la parte più larga centralmente e progressivamente più piccola perifericamente. La retroilluminazione può aiutare a delineare gli spazi delle pseudo cisti. Una macchia gialla, che si crede sia dovuta alla diffusione del pigmento luteale, può essere evidente nella macula centrale.
Le cause alla base dell’EM invece non alterano il suo aspetto, ma i segni associati variano ampiamente a seconda dell’eziologia.
Come risultato dell’EM, una rottura delle cisti della retina interna può provocare un foro maculare lamellare. Un prolungato EM può indurre atrofia dei fotorecettori maculari, con bassa acuità visiva conseguente.
La fluorangiografia retinica evidenzia meglio, rispetto all’esame clinico, l’EM. È stato dimostrato che vi è una stretta correlazione tra lo spessore medio retinico e l’acuità visiva.
Tuttavia, la fluorangiografia retinica fornisce solo informazioni qualitative. I dati quantitativi sullo spessore retinico possono essere studiati solo attraverso l’esame OCT.
Dalla letteratura emerge, purtroppo, la scarsa risposta dell’EM alla terapia laser, motivo per cui nell’ultimo decennio si è aperta la frontiera all’utilizzo di sostanze anti angiogeniche e steroidee a livello intraoculare, basandosi proprio sulla natura alle volte per alterata permeabilità vasale, alle volte spiccatamente flogistica, dell’EM.
Prima il Bevacizumab (Avastin®), poi il Pegaptanib sodico (Macugen®), poi il Ranibizumab (Lucentis®), Triamcinolone (Triesence®), poi il Desametasone (Ozurdex®), hanno dato nuove speranze e discreti risultati nella battaglia contro questa entità nosografica estremamente invalidante e che inevitabilmente si ripercuote sulla qualità della vita dello stesso.
La necessità di offrire un approccio terapeutico maggiormente efficace ha spinto alla ricerca di una nuova molecola che possa offrire migliori risultati sia in termini qualitativi che in termini quantitativi.
Il seguente studio si propone di determinare primariamente l’efficacia dell’utilizzo di Aflibercept intravitreale sulla miglior acuità visiva corretta e sul suo profilo di tollerabilità, monitorandone secondariamente gli effetti avversi sia locali che sistemici nell’EM secondario ad AMD neovascolare, secondario ad OVCR e secondario a retinopatia diabetica anche in associazione all’utilizzo del laser giallo micropulsato sottosoglia
THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE: A LINK BETWEEN ENDOMETRIOID OVARIAN CARCINOMA AND ENDOMETRIOSIS
No full textProprietà strutturali ed aggregative della α1- glicoproteina acida, membro della superfamiglia delle lipocaline
No full textLo studio delle proprietà strutturali e funzionali della α1-glicoproteina acida (AGP), nota anche come orosomucoide, costituisce l’oggetto di questa tesi. La AGP rappresenta, dopo l’albumina, la più abbondante proteina nel plasma, con concentrazioni fisiologiche comprese tra 0,5 e 1,5 mg/mL. Essa appartiene alla famiglia delle lipocaline, un ampio gruppo di proteine ubiquitarie accomunate da una struttura centrale a barile β (β-barrel) che funge da sito di legame per un elevato numero di molecole idrofobiche. Sono numerose le funzioni attribuite, sia in vivo che in vitro, all’ AGP. Queste includono, tra le altre, la capacità di modulare negativamente l’attività del sistema immunitario in seguito all’insorgenza della risposta da fase acuta, e di legare/trasportare numerose molecole ad attività biologica. Il legame a tali molecole è da molti considerato come un modo per ridurne la concentrazione. Non sorprende, quindi, che l’AGP sia in grado di legare numerose citochine pro-infiammatorie, incluse quelle coinvolte nella sintesi e nel rilascio della stessa proteina. In virtù di tali proprietà, sono stati ipotizzati potenziali usi dell’AGP nella cura di disfunzioni del sistema immunitario, come nel ridurre i livelli di istamina durante uno shock anafilattico. Ne è stata, inoltre, dimostrata l’applicabilità biotecnologica nel campo dello sviluppo di nuovi biosensori, delle cromatografie e delle purificazioni industriali. Alla luce di tali considerazioni, l’ottenimento di informazioni dettagliate riguardo la struttura e la stabilità di questa proteina appare di primaria importanza. Gli studi effettuati sulla denaturazione termica dell’AGP in condizioni di pH neutro hanno evidenziato la presenza di un molten globule, un intermedio di folding nei processi di denaturazione di molte proteine. Il molten globule (letteralmente, globulo fuso), può essere considerato una forma più rilassata e flessibile della struttura terziaria di una proteina, in cui gli elementi di struttura secondaria risultano invariati o solo parzialmente destabilizzati. La spettroscopia IR con Trasformata di Fourier (FT-IR) è stata ampiamente utilizzata nello studio di molte proteine ricche di strutture β, in virtù della sua preferenzialità d’analisi per questo tipo di struttura secondaria e della sua sensibilità verso fluttuazioni strutturali dello scheletro polipeptidico. Durante il mio dottorato, è stata condotta un’analisi di ampio respiro riguardante numerosi fattori ambientali (pH, stato ossidoriduttivo, temperatura), la quale ha mostrato la presenza di intermedi strutturali di tipo molten globule, inoltre, valori di pH debolmente o fortemente acidi e/o condizioni riducenti, inducono la concomitante denaturazione e aggregazione delle catene polipeptidiche in seguito all’aumento della temperatura.
Un’ulteriore linea di ricerca percorsa durante il dottorato ha riguardato la caratterizzazione delle forme aggregate dell’AGP ottenute in specifiche condizioni di pH, temperatura e stato ossidativo dei ponti disolfurici. La capacità, di questi aggregati, di legare la Tioflavina T indica che tali forme aggregate sono di natura amiloide. L’analisi mediante microscopia elettronica in trasmissione (TEM) mostra che le fibrille amiloidi formatesi in condizioni riducenti sono abbondanti, lunghe e possiedono, numerosi punti di ramificazione. Indagini più mirate sono state condotte nello studiare la cinetica di formazione delle fibrille, da cui ricavare parametri cinetici utili nell’individuare un possibile modello di aggregazione. È importante notare che le analisi cinetiche non mostrano la presenza di una fase di nucleazione, il che esclude il modello di polimerizzazione dipendente da nucleazione. In questo modello, il passaggio limitante, è rappresentato dalla formazione di un nucleo che funge da innesco critico per l’intero processo di fibrillazione. Dati sperimentali hanno evidenziato la mancanza di questa fase, il che suggerisce un meccanismo a cascata, in cui lo step critico è rappresentato dalla conversione del monomero stabile in monomero ‘attivato’, il quale è più propenso all’aggregazione e si assembla in strutture fibrillari
Plastic and environmental safety: the effects of EDCs on metabolism, reproduction and epigenetic processes
No full textPer inquinamento causato dalle materie plastiche si intende l’accumulo in ambiente di prodotti plastici in grado di indurre problemi sia all’ambiente che alle specie selvatiche. Il Bisfenolo A (BPA) è uno dei distruttori endocrini maggiormente prodotti a livello mondiale durante la lavorazione della plastica. Numerosi studi hanno mostrato la capacità di questo inquinante di creare effetti dannosi sia sull’uomo che sulle specie selvatiche, per cui nel tempo sono stati compiuti diversi tentativi volti a trovare delle valide alternative. Tra i possibili sostituti, in questo studio di dottorato, l’attenzione è stata focalizzata sul Dhietylene dibenzoato (DGB) ed il Diisononilftalato (DiNP).
Lo scopo principale di questo progetto è stato quindi quello di studiare l’impatto di questi plastificanti, focalizzando l’attenzione sui loro effetti nella riproduzione e nel metabolismo lipidico. Gli effetti del nonilfenolo, dell’ottilfenolo (t-OP) e del BPA sul metabolismo lipidico, sono stati inoltre analizzati in giovanili di orata.
I risultati ottenuti hanno dimostrato come, sia il BPA, che il DiNP, siano in grado di interferire con il processo di oogenesi e che, sia il BPA che il DGB, sono in grado di interferire con il metabolismo lipidico nello zebrafish.
La somministrazione a giovanili di orata di mangimi contaminati con diversi inquinanti tra cui il BPA, ha mostrato la loro capacità di indurre disordini metabolici, mostrando come oltre all’esposizione ambientale, anche il consumo di cibi contaminati possa essere considerata una fonte di esposizione importante ai contaminanti.
Concludendo, il presente progetto di dottorato, mostra la capacità di alcuni distruttori endocrini, utilizzati nella lavorazione della plastica e nei detergenti, di interferire con la riproduzione ed il metabolismo lipidico nei teleostei, agendo prevalentemente in maniera dose dipendente, secondo curve non-monotoniche e, nel caso del BPA, interferendo con i meccanismi epigenetici
Study and Development of a Novel Radio Frequency Electromedical Device for the Treatment of Peri-Implantitis: Experimental Performance Analysis, Modelling of the Electromagnetic Interaction with Tissues and In Vitro and In Vivo Evaluation
No full textLa peri-implantite (PI) è una grave patologia che interessa tessuti peri-implantari molli e duri. Ad oggi, la prevenzione è l’unico mezzo per contrastarla.
Recentemente, è stata sperimentata una terapia basata sulla somministrazione di corrente elettrica a radio frequenza (successo: 81%). Il trattamento è stato simulato numericamente, fornendo le distribuzioni di corrente (EC) e campo elettrico (EF) nei tessuti: l’effetto anti-infiammatorio è attribuibile alla EC, quello di rigenerazione ossea al EF.
Sono state considerate le misure di bioimpedenza (BM) per individuare le infiammazioni; numericamente si sono osservati cambiamenti nel modulo di impedenza del 4-20% (secondo diversi parametri), anche più alti sperimentalmente (35% infiammazione, 56% PI). Le BM permettono quindi di identificare il tessuto da trattare.
Per la ripetibilità, sono state considerate radici di denti naturali, numericamente e sperimentalmente; l’ordine di grandezza è lo stesso (qualche kΩ), anche se ci sono differenze legate alle condizioni di misura. La variabilità intra-soggetto è il 10% in uno stesso giorno, fino al 26% in giorni diversi; quella inter-soggetto è più alta.
La sicurezza elettrica è stata attentamente esaminata e si sono individuate le direttive applicabili (IEC 60601-1, 60601-1-2 and 60601-2-2).
Sono stati fatti test in vitro per valutare l’effetto della terapia sulla vitalità cellulare: non c’è un significativo aumento della necrosi (vitalità: 85% test, 94% controlli), l’effetto principale è l’apoptosi.
Sono stati numericamente indagati possibili effetti termici: non sono stati individuati riscaldamenti nocivi dei tessuti.
Si è progettato un nuovo dispositivo (PeriCare®) per trattare la PI, con parti diagnostica (BM) e terapeutica. Si stanno progettando elettrodi specifici e realizzando il prototipo. Si sta compilando il fascicolo tecnico e pianificando i test di conformità, in vista della certificazione. Il dispositivo medico dovrebbe entrare nel mercato il prossimo anno
Issues in Nonlinear Cointegration Modelling
No full textIn letteratura sempre maggiore e l'attenzione rivolta ai modelli di cointegrazione non lineari. Nella struttura
a termine dei tassi di interesse i modelli a soglia permettono di considerare quei fattori, come i premi per il
rischio variabili, i costi di transazione e gli interventi di politica monetaria, che ostacolano l'aggiustamento
attorno l'equilibrio di lungo periodo.
Nel contesto del mercato obbligazionario statunitense viene indagata la capacità di un modello che ammette una maggior
flessibilità di approssimare le dinamiche non lineari del meccanismo di aggiustamento
soprattutto in occasione degli ultimi avvenimenti finanziari ed economici.
Nonostante la semplicità di questo modello alcune tra la più significative problematiche si riscontrano in
ambito asintotico. In letteratura non vi e alcuna teoria generale per i modelli di cointegrazione non lineari,
ma viene di volta in volta ride finita per ogni singola famiglia di modelli. In questa tesi vengono investigate
alcune proprietà asintotiche del modello considerato sia cercando di collegare alcuni dei risultati principali
sia ricorrendo a tecniche di simulazione
Synthesis and investigation of adsorption and photosensitive properties of composite materials based on TiO2 and aluminosilicate matrix for production of self-cleaning surfaces
No full textMilioni di persone soffrono delle conseguenze della scarsa qualità dell'aria interna che influisce gravemente sulla salute. Diversi metodi sono usati per ridurre gli effetti delle emissioni nell'ambiente interno dovuti alle attività umane, e tra i più usati ci sono i metodi di adsorbimento. Tuttavia questo approccio ha uno svantaggio: gli inquinanti ritenuti durante il processo di adsorbimento, possono essere desorbiti se cambiano le condizioni ambientali (concentrazione, temperatura). Questa è la ragione per cui si deve prestare particolare attenzione a metodi che consentono la decomposizione degli inquinanti in prodotti non rischiosi. Il TiO2 viene da tempo usato e studiato come catalizzatore di degradazione fotochimica per numerosi inquinanti. Tuttavia, a causa dell'ampio gap energetico, esso richiede l'attivazione tramite irraggiamento UV. Nel tentativo di usare la fotocatalisi per il disinquinamento di ambienti interni, si punta allo sviluppo di additivi che riducano il gap energetico del TiO2 per ottenere l'attivazione anche con luce visibile. Il processo di adsorbimento svolge comunque un ruolo significativo nella decomposizione, provvedendo al trasporto dell'inquinante sulla superficie del fotocatalizzatore. Questo induce a focalizzare l'attenzione sulla selezione e sulla funzionalizzazione di idonei adsorbenti che agiscano da supporto del catalizzatore. Il presente lavoro ha sviluppato materiali per il trattamento dell'aria interna che garantiscano la degradazione degli inquinanti migliorando le tecnologie esistenti attraverso le seguenti fasi di lavoro:
● Definizione dello stato dell'arte
● Studio della stabilità nel tempo delle proprietà dei materiali contenenti TiO2
● Studio dei fattori che influenzano le proprietà adsorbenti e fotocatalitiche
● Sviluppo di materiali dopati con non-metalli
● Studio delle proprietà della cenere volante come supporto per il fotocatalizzatore