L’attività di ricerca è prevalentemente indirizzata allo studio di processi di interesse nel settore energetico e nel settore ambientale; negli ultimi anni l’attività di ricerca è stata focalizzata allo studio delle proprietà e le prestazioni di nanoparticelle carboniose sintetizzate in fiamma per applicazioni sensoristiche (CQDs) e di film mesoporosi di nanoparticelle di ossidi di metallo per applicazioni biomediche. L’attività è anche finalizzata alla progettazione e al monitoraggio di impianti e reattori di combustione a basso impatto ambientale.

Le ricerche sono sinteticamente riconducibile a quattro linee di attività:

• analisi e monitoraggio di emissioni da sorgenti stazionarie e non: l’attività riguarda il monitoraggio della qualità dell’aria e di sistemi di propulsione per la mobilità aerea e stradale con l’obiettivo di individuare condizioni operative e formulare nuovi combustibili a basse emissioni inquinati. Sono effettuate caratterizzazioni accurate dei componenti gassosi e particellari atmosferici utilizzando una varietà di tecniche diagnostiche near-surface e remote-sensing in grado di rilevare real-time la distribuzione dimensionale e le caratteristiche chimiche degli inquinanti. L’obiettivo è quello di individuare gli inquinanti gassosi e particellari emessi in atmosfera che subiscono trasformazioni, indotte dalla radiazione solare, e formano inquinanti clima-alteranti, incluso l’aerosol atmosferico secondario.
• materiali carboniosi nanostrutturati: produzione di materiali carboniosi nanostrutturati (CNP carbon nano particles) con un processo bottom-up di flame-synthesis in cui è possibile controllare la dimensione delle particelle, la loro idrogenazione e l’ibridazione del carbonio, fornendo così ai materiali proprietà chimico-fisiche utili per una serie di applicazioni. L’attività è focalizzata alla formazione di CNP super-idrogenate per applicazioni di hydrogen storage, di componenti elettronici nonlineari passivi (memristive devices) a base di CNP-TiO2 films e di single and multi-layer graphene-like structures su supporti per applicazioni sensoristiche.
• coatings antimicrobici e antibatterici: ottimizzazione di una tecnologia già sviluppata basata sulla produzione via flame-synthesis di coating nanostrutturati di nanoparticelle di TiO2 per l’applicazione diretta su materiali tessili polimerici quali, in particolare, poliestere e poliammide. I rivestimenti conferiscono proprietà antibatteriche, antivirali e self-cleaning ai tessuti, attivate dalla presenza di radiazione solare.
• identificazione di particolato atmosferico attraverso l’utilizzo di dati iperspettrali: obiettivo di questa attività di ricerca è la messa a punto di procedure di trattamento di dati iperspettrali satellitari per la identificazione delle varie classi del particolato atmosferico e l’attribuzione, anche con l’ausilio di modelli di intelligenza artificiale, a specifiche sorgenti emissive.