Personale docente

Alessandro Martucci

Professore associato confermato

ING-IND/22

Indirizzo: VIA G. GRADENIGO, 6/A - PADOVA . . .

Telefono: 0498275506

Fax: 0498277599

E-mail: alex.martucci@unipd.it

  • Il Martedi' dalle 14:00 alle 15:30
    presso Via Marzolo, 9 - Ex Fisica Tecnica
    E' possibile fissare dei colloqui anche in giorni diversi previo appuntamento telefonico o via e-mail.

RECENT APPOINTMENTS
2007- Associate Professor Materials Science Engineering, Università di Padova
1999-2007 Lecturer Materials Science Engineering, Università di Padova
RESEARCH AREAS
20 years of research activities in the field of glass ceramic and nanocomposite film obtained by sol-gel chemistry for photonic, optical and gas sensor applications.
EDUCATION
1997 Ph.D. Materials Science Engineering, Università di Padova
Thesis: Sol-gel films for integrated optics. Optical waveguides doped with semiconductors nanocrystals or with rare earth.
1993 B.Sc. Physics, Università di Padova
Thesis: Introduction of quantum dots in thin vitreous films by the sol-gel method: structural and optical characterization.
AWARDS AND SCHOLARSHIS
1999 STA fellowship Research fellow at National Institute of Materials and Chemical Research Tsukuba (Japan). Research activity: sol-gel nanostructured materials for gas sensing applications.
1998-1999 Post-doc fellowship Università di Padova: Innovative glass materials for photonics
1997-1998 UE fellowship Università di Padova: Silcia-germania sol-gel active glasses
VISITING APPOINTMENTS
2002 Visiting Professor at Universitè de Lille I. Invited by Prof. Sylvia Turrell.
2004 Visiting Professor at University of Moncton (Canada). Invited by prof. Alain Ache
2004, 2006, 2009, 2011, 2012 Visiting Professor at Melbourne University. Invited by prof. Paul Mulvaney.
2008 Visiting Scientist at Institute for Chemical Process and Environmental Technology, National Research Council of Canada, Ottawa. Invited by Dr. Mike Post.
2010 Visiting Professor at Swinburne University. Invited by prof. Min Gu.
PUBLICATIONS / CITATIONS
Career Number of Publications since 1993 more then 200
ISI Web of Science h-Index 25
INVITED TALKS AND LECTURES
Delivered over 20 invited lectures at various international conferences and Universities.
Most recent Invited talks:
SPIE Photonic Europe 2012 - Brussels: Sol-gel thin films for photonic devices
PACRIM 2011Conference on Ceramic and Glass Technology – Cairns: Au nanoparticles inside porous metal oxide thin films: high performance optical gas sensors trough localized surface plasmon resonance and Optical gas sensing properties of SiO2 porous sol-gel film containing metal oxide and noble metal nanoparticles
SPIE Photonic West 2011 - San Francisco: Luminescence and amplified stimulated emission of quantum dot doped sol-gel waveguides
International Congress on Glass 2010 – Salvador de Bahia: Luminescence and amplified stimulated emission of quantum dot doped sol-gel waveguides
IMCS 2010 International Meeting on Chemical Sensors – Perth: Sol-Gel Films containing Metal and Semiconductor Nanoparticles For Gas Sensing
TEACHING
13 years of teaching experience, teaching Materials Science Engineering to undergraduate students and Nanostructured Materials to Master students. Supervisor of 6 PhD thesis. Most recent concluded PhD thesis:
2008 Dr. Dario Buso Sol-Gel Films containing Metal and Semiconductor Nanoparticles for Gas Sensing
2011 Dr. Enrico Della Gaspera Noble metal/metal oxide nanocomposite thin films for optical gas sensors
2012 Dr. Marta Dai Prè Nanocomposites for optical applications
GRANTS
He is recipient of research grants and industrial contracts in Italy and Europe, for total value of over 1.000.000 Euro.
Most recent grants:
2005 MIUR Italian Project 100.600 Euro
2007 Padova University Grant 50.000 Euro
2009 EU Project ORION 150.000 Euro
2010 Private company 150.000 Euro

- Bersani, M., Paduano, A., Favaro, M., Koshy, P., Sorrell, C.C., Martucci, A., Granozzi, G. Preparation of high-porosity TiOxCy powders from a single templating carbon source (2016) Ceramics International, 42, pp. 7690–7696.
- Calvillo, L., García, G., Paduano, A., Guillen-Villafuerte, O., Valero-Vidal, C., Vittadini, A., Bellini, M., Lavacchi, A., Agnoli, S., Martucci, A., Kunze-Liebhäuser, J., Pastor, E., Granozzi, G. Electrochemical Behavior of TiOxCy as Catalyst Support for Direct Ethanol Fuel Cells at Intermediate Temperature: From Planar Systems to Powders (2016) ACS Applied Materials and Interfaces, 8 (1), pp. 716-725.
- Perotto, G., Cittadini, M., Tao, H., Kim, S., Yang, M., Kaplan, D.L., Martucci, A., Omenetto, F.G. Fabrication of Tunable, High-Refractive-Index Titanate-Silk Nanocomposites on the Micro- and Nanoscale (2015) Advanced Materials, 27 (42), pp. 6728-6732.
- Paglia, F., Vak, D., Van Embden, J., Chesman, A.S.R., Martucci, A., Jasieniak, J.J., Della Gaspera, E. Photonic Sintering of Copper through the Controlled Reduction of Printed CuO Nanocrystals (2015) ACS Applied Materials and Interfaces, 7 (45), pp. 25473-25478.
- Collins, S.S.E., Cittadini, M., Pecharromán, C., Martucci, A., Mulvaney, P. Hydrogen Spillover between Single Gold Nanorods and Metal Oxide Supports: A Surface Plasmon Spectroscopy Study (2015) ACS Nano, 9 (8), pp. 7846-7856.
- Gaspera, E.D., Martucci, A. Sol-gel thin films for plasmonic gas sensors (2015) Sensors (Switzerland), 15 (7), pp. 16910-16928.
- Cittadini, M., Sturaro, M., Guglielmi, M., Resmini, A., Tredici, I.G., Anselmi-Tamburini, U., Koshy, P., Sorrell, C.C., Martucci, A. ZnO nanorods grown on ZnO sol-gel seed films: Characteristics and optical gas-sensing properties (2015) Sensors and Actuators, B: Chemical, 213, pp. 493-500.
- Pecharroman, C., Della Gaspera, E., Martucci, A., Escobar-Galindod, R., Mulvaney, P. Determination of the optical constants of gold nanoparticles from thin-film spectra (2015) Journal of Physical Chemistry C, 119 (17), pp. 9450-9459.
- Giancaterini, L., Cantalini, C., Cittadini, M., Sturaro, M., Guglielmi, M., Martucci, A., Resmini, A., Anselmi-Tamburini, U. Au and Pt nanoparticles effects on the optical and electrical gas sensing properties of sol-gel-based ZnO thin-film sensors (2015) IEEE Sensors Journal, 15 (2), art. no. 6899573, pp. 1068-1076.
- Marisa, I., Marin, M.G., Caicci, F., Franceschinis, E., Martucci, A., Matozzo, V. Invitro exposure of haemocytes of the clam Ruditapes philippinarum to titanium dioxide (TiO2) nanoparticles: Nanoparticle characterisation, effects on phagocytic activity and internalisation of nanoparticles into haemocytes (2015) Marine Environmental Research, 103, pp. 11-17.
- Chiasera, A., Jasieniak, J., Normani, S., Valligatla, S., Lukowiak, A., Taccheo, S., Rao, D.N., Righini, G.C., Marciniak, M., Martucci, A., Ferrari, M. Hybrid 1-D dielectric microcavity: Fabrication and spectroscopic assessment of glass-based sub-wavelength structures (2015) Ceramics International, 41 (6), pp. 7429-7433.
- Dai Prè, M., Martucci, A., Martin, D.J., Lavina, S., Di Noto, V. Structural features, properties, and relaxations of PMMA-ZnO nanocomposite (2015) Journal of Materials Science, 50 (5), pp. 2218-2228.
- Cittadini, M., Bersani, M., Perrozzi, F., Ottaviano, L., Wlodarski, W., Martucci, A. Graphene oxide coupled with gold nanoparticles for localized surface plasmon resonance based gas sensor (2014) Carbon, 69, pp. 452-459.

Gli attuali campi di ricerca riguardano:
- materiali con proprietà ottiche: riflettenti, antiriflesso, ad indice di rifrazione controllato, luminescenti, con colorazione definita;
- materiali con proprietà meccaniche: resistenza al graffio, duri;
- materiali per sensori di gas o con proprietà catalitiche: sensori di gas inquinanti, materiali autopulenti, per catalizzare reazioni chimiche, per purificare aria o acqua, materiali fotosensibili;
- materiali a porosità controllata per filtri;
- sintesi di nanopolveri e nanoparticelle;
- sintesi di nanocompositi a matrice polimerica.

Tali materiali vengono sviluppati sia con tecniche tradizionali (fusione, sinterizzazione) sia con tecniche chimiche innovative (sol-gel, chimica dei colloidi). Si è in grado di sintetizzare nanopolveri di ossidi, di metalli e di semiconduttori che vengono utilizzate per l’ottenimento di nanocompositi con proprietà funzionali o strutturali. Si dispone inoltre delle tecnologie per la deposizione di film sottili e spessi (spinning, dipping, sprying)

Nel laboratorio sono disponibili le seguenti caratterizzazioni:
Analisi termiche: coefficiente di dilatazione, termo gravimetria, analisi termica differenziale;
Spettroscopie: misure di assorbanza(trasmittanza) e riflettenza UV-VIS-NIR (anche con sfera integratrice), misure FT-IR, misure FT-RAMAN, misure di luminescenza;
Misure di indice di rifrazione e spessore di film mediante ellissometro spettroscopico;
Diffrazione raggi X per la determinazione delle fasi cristalline;
Misure di morfologia superficiale mediante microscopio a forza atomica;
Prove meccaniche a flessione e trazione.
Prove di gas sensing: misura della variazione dell’indice di rifrazione o dell’assorbanza in presenza di gas.

Possibilità di tirocini estermi presso le seguenti aziende (LT Ingegneria Chimica e dei Materiali e LM Ingegneria dei Materiali)

ARC-Centro Ricerche Applicate (http://www.arc-projects.it/)Padova: Materiali per sensori di gas.
EcamRicert (http://www.ecamricert.com/) Maolo di Thiene: Analisi su materiali.
Unilab (http://www.unigroup.it/) Monselice: Prove su materiali.


Tesi di laurea Magistrali in Ingegneria dei Materiali o Scienza dei Materiali
1. Sintesi di film nanostrutturati a bassa temperatura per sensori di gas inquinanti
La tesi prevede la sintesi di nanoparticelle di ossidi (TiO2, ZnO,NiO) e di metalli (Au, Pt, Pd) per via colloidale. Tali nanoparticelle verranno poi utilizzate per depositare film nanostrutturati in modo da ottenere film cristallini a bassa temperatura. TiO2 e ZnO sono semiconduttori le cui proprietà ottiche ed elettriche sono influenzate dall’interazione con gas ossidanti o riducenti. La combinazione di tali ossidi con nanoparticelle metalliche permette di catalizzare tali reazioni rendendo il materiale maggiormente sensibile al gas da rilevare. La tesi prevede la sintesi dei materiali e la loro caratterizzazione strutturale e funzionale come sensori di gas inquinanti.

2. Sintesi di film nanostrutturati per solar control
La tesi prevede lo sviluppo di materiali che possiedano sia proprietà autopulenti sia riflettenti in modo da sviluppare dei coating funzionali per vetrate per il risparmio energetico. Tali funzionalità vengono ottenute mediante l’uso di ossidi con proprietà fotocatalitiche (TiO2, ZnO) che permettono il degrado degli inquinatati mediante esposizione alla radiazione solare e l’uso di ossidi conduttori trasparenti (AZO: ZnO:Al) che sono trasparenti nel visibile ma riflettono nell’infrarosso oppure strati sottili riflettenti costituiti da metalli nobili.

3. Nanocompositi a base di seta
La tesi prevede la sintesi di nanocompositi a base di fibroinia di seta (proteina estratta dal baco da seta) e nanoparticelle di varia natura (titanati a strati, ZnO, Au) ottenute per via colloidale in soventi acquosi.

4. Trattamenti superficiali di metalli per la realizzazione di superfici superidrofobiche
La tesi prevede lo sviluppo di ricorpimenti su metalli quali alluminio, rame e acciaio al fine di ottenere superfici superidrofobiche per la condensazione a gocce per scambiatori bifase.

Durante lo svolgimento delle tesi il laureando verrà affiancato da un dottorando che lo seguirà durante l’attività di laboratorio.

Pagina web: www.nanoeng.dii.unipd.it/