L'importanza delle attività di ricerca per lo sviluppo di nuovi materiali per energia e ambiente.
Il Quantum Chemistry Lab è una delle piattaforme che ospita le attività progettuali e di ricerca del Dipartimento di Scienza dei Materiali.
Il gruppo di Ricerca di Chimica Quantistica ha una consolidata esperienza nello studio della struttura elettronica e delle proprietà di materiali e nanostrutture a base di ossidi, ed in particolare superfici di ossidi, difetti e droganti negli ossidi, metalli supportati cluster e la loro reattività, materiali bidimensionali come film sottili di ossido ultrasottili o eterogiunzioni di ossidi.
Il Quantum Chemistry Lab contribuisce quindi attivamente all’attività di ricerca per lo sviluppo di nuovi materiali per energia e ambiente, utilizzando strumenti avanzati di simulazione al calcolatore per comprendere e prevedere le proprietà di sistemi chimici complessi.
Per lo studio di questi materiali il gruppo di ricerca si avvale di moderni approcci di chimica quantistica (modelli a cluster) e metodi di teoria del funzionale della densità periodica (approccio periodico della supercella).
Particolare attenzione è data all'interazione con gruppi sperimentali e all'interpretazione di spettroscopie (IR, IV-Vis, EPR, assorbimento e fotoemissione di raggi X, ecc.) e microscopie (STM).
L'attività in rete e il gruppo di lavoro
Nel corso degli anni il Quantum Chemistry Lab ha costruito anche un’importante rete di collaborazioni, con gruppi computazionali e sperimentali sia di altri atenei milanesi che di rinomate università e centri di ricerca in Italia e all’estero.
Attualmente il gruppo di lavoro del laboratorio di ricerca presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali è composto da:
- Prof. Gianfranco Pacchioni: membro dell'Accademia dei Lincei, già prorettore alla Ricerca dell'Università di Milano-Bicocca (2013-2019) e direttore del Dipartimento di Scienza dei Materiali (2003-2009), è autore di oltre 500 lavori su riviste con peer review e 20 capitoli di libri scientifici, nonché di numerosi testi divulgativi.
- Prof. Livia Giordano: dopo diversi anni trascorsi al Massachusetts Institute of Technology, dal 2021 è professore associato presso l’Università di Milano-Bicocca, dove è stata ricercatrice dal 2007. È autrice di più di 150 lavori scientifici su riviste internazionali.
- Prof. Sergio Tosoni: dopo gli studi in chimica e il dottorato di ricerca presso l'Università di Torino, ha trascorso vari anni all'estero presso l'Università Humboldt di Berlino e l'Università di Barcellona. È autore di circa cento lavori scientifici su riviste internazionali.
- Dott. Giovanni Di Liberto: dopo il dottorato conseguito all'Università di Milano, si è unito al Quantum Chemistry Lab in Bicocca nel 2019, prima come assegnista di ricerca e ora come ricercatore.
I temi di ricerca del Quantum Chemistry Lab
Questi i principali temi, oggetto di ricerca del Quantum Chemistry Lab:
- Struttura elettronica di ossidi difettivi
- Piccoli aggregati metallici e singoli atomi attivi in catalisi eterogenea
- Film bidimensionali supportati su metalli
- Proprietà delle eterogiunzioni e dei materiali compositi
- Materiali per batterie e dispositivi di accumulo elettrochimico