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    workshop cnr isof_r2b workshop cnr isof_r2b Presentation Transcript

    • GRAPHENE RESEARCH@ ISOF Graphene = a single layer of carbon atoms, arranged in honeycomb lattice, forming a perfect, completely aromatic network. • Highly stable • Very good mechanical properties • High thermal and electrical conductivity • Excellent stability in air. The nanochemistry group at ISOF works on the production of graphene by chemical exfoliation, its chemical functionalization through covalent or supramolecular interactions, and its characterization at nanometric scale.R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • GRAPHENE OXIDE • Can be produced in large scale. • Highly soluble in water and in some organic solvents. • Present in solution as monoatomic single sheets. • Sheet size can be tuned from 1 um to 100 um. • Can be chemically functionalized.R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Size control on 2 orders of magnitude (1-100 um) 4.8 um 60 um Height Histogram Height ProfileR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Uniform, deposition on large areas (> 100 um) on any given substrateR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Deposition on any given substrate (by finding the right conditions) Silicon Quartz GlassR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • All monolayers up to 45% surface coverage Coverage evolution Thickness evolutionR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Visualizing graphene sheets by fluorescence quenching OM image 100 µm Fluorescence image 100 µm Treossi, E., et al., JACS 2009, 131, 15576.R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Covalent functionalization of graphene sheets with optically active oligothiophenes. 500 nm Melucci, M., et al., Journal of Materials Chemistry 2010, 20, 9052.R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • p-type µ = 1 cm2/Vs n-type µ = 0.2 cm2/VsR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Nanoscopic monitoring of GO reduction Current mapping High AFM C-AFM Low e- Potential decay mapping High ∇-AFM KPFM VD = Low 1V 2 µm 2 µmR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Kelvin Probe Force Microscopy AFM • Maps the electric potential with resolution of few nm and few mV. • Contactless, minimal perturbation of sample KPFM potential. • Can be performed on working devices (transistors, photovoltaic blends) Review paper: Palermo, V., et al., Advanced Materials, (2006) 18, 145. Liscio, A., et al., Accounts of Chemical Research, 2010R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Self-assembly from nano- to macro-scale Coronenes 1µm 1 µm ORIGINAL SVA= 18 hours 50 µm Perylenes soluble fullerenes (PCBM ) 150 x 125 µmR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Depositing organic semiconductors on graphene pyrene topography Potential, KPFM Z range = 5 nm Z range = 150 mV Pyrene RGO nanocrystals Single sheetR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Improved charge mobility in Polythiophene-RGO FET SOURCE DRAIN P3HT Selective improvement of hole mobility Charge mobility/graphene coverage ION/IOFF ratio ∼ 105R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Design  and  synthesis  of  mul2func2onal     π-­‐conjugated  organic  and  hybrid  materials   Manuela  Melucci,  Laura  Favare/o,  Massimo  Zambianchi  R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • π-­‐Conjugated  Materials   Proper8es:  Fluorescence,  Charge  transport,  Self-­‐assembly…..   Applica8ons:  organic  electronics  (FET,  LED,  PVD,  oLET),  nano(bio)technology  (sensing,   imaging)    R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • From  molecular  to  complex  hybrid  materials   Sustainable     chemistry   Property-­‐specific  design  and  synthesis  of……   Molecular  materials   20  µm   50  µm   SiO2   SiC   graphene   NPs   Nanowires              (Bio)  Polymers   Hybrid  1D,  2D,  3D  (nano)materials  R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • MOLECULAR  MATERIALS  FOR  ORGANIC  DEVICES   Liquid  crystals   Thin  film  transistor   Crystals,fibers,  helics  and  more…………..  R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Engineered  biopolymers  for  photovoltaics:     renewable  materials  for    a  renewable  energy  technology  R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • Mul2color  dye-­‐doped  silica  nanopar2cles  for  bioimaging     30 nmR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • MW   Chemosensors   surface     anchoring   Mul2color  emission  by  N-­‐complexa2on   pH  7   pH  1   20  µm   pH  5   pH  4   pH  1   pH  7   Op2cal    devices  for  pH/  ca2on  sensing  R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • MDSD LAB Molecular design synthesis and delivery Laboratory http://mdsdlab.bo.cnr.it Via Gobetti 101 40129 Bologna Tel. 051 639 8283 Fax. 051 639 8349R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE Hydroquinone, O O + Br N N 5 7 50°C; 24h O O Br (1) H2O, N2, 300 rpm, 80°C methylmethacrylate, N 15 min; AIBA, 4h BrR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE AcO O OH Ph O NH O O H Ph O OAc Na+ OH O O O O Ph NaO3S 11 O N N O N N O O +Na-O S N 3 O 13 R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE CORE di PMMA co-polimerizzato con Fluorofori R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE APPARATI EXTRA-CORPOREI PER LA RIMOZIONE DELLA EPARINA E DELLE CITOCHINE INFIAMMATORIE R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE SCAFFOLDS MOLECOLARI CON ATTIVITA’ BIOLOGICA R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE SCAFFOLDS MOLECOLARI CON ATTIVITA’ BIOLOGICA PROGETTAZIONE - SINTESI - ANALISI PRECLINICA TUMORE ALLA PROSTATA IN FASE AVANZATA/RESISTENTE TERAPIA ORMONALE SOSTITUTIVA (andropausa, calo della libido, depressione, osteoporosi da glucocorticoidi e da postmenopausa) ANABOLIZZANTI NELLA CACHESSIA NEOPLASTICA SINDROME DI KENNEDYR2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE TUMORE ALLA PROSTATA   Stati Uniti 70/100.000   Origine etnica   Età   Europa 40/100.000   Storia familiare   Dieta   Asia 3-4/100.000 Nat  Rev  Cancer,  (2001)     R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE ANDROPAUSA LA PERCENTUALE DI SOGGETTI CON BASSI LIVELLI DI TESTOSTERONE AUMENTA CON L’ETA’ Effetti negativi dell abuso di androgeni -  blocco transitorio della spermatogenesi ed infertilità -  ipertro a prostatica > carcinoma prostata -  sleep-apnea -  obesità viscerale -  dislipidemia ed aterosclerosi -  poliglobulia -  epatotossicità > epatomi R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • NANOPARTICELLE POLIMERICHE PER APPLICAZIONI BIOLOGICHE MODULATORI SELETTIVI DI AR: NUOVA GENERAZIONE WO/2010/092546: Androgen Receptor Modulating Coumponds, Preparation and uses Thereof WO/2010/116342: Non-Steroidal Compounds for Androgen Receptor Modulation, Processes for the Preparation and Uses Thereof Applicants: CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE, Dipartimento di Progettazione Molecolare ISTITUTO SCIENTIFICO ROMAGNOLO PER LO STUDIO E LA CURA DEI TUMORI (I.R.S.T.) S.R.L. Inventors: Greta Varchi, Andrea Guerrini, Anna Tesei, Giovanni Brigliadori. R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011
    • MDSD LAB Molecular design synthesis and delivery Laboratory http://mdsdlab.bo.cnr.it Via Gobetti 101 40129 Bologna Tel. 051 639 8283 Fax. 051 639 8349R2B, BOLOGNA, 8-9 GIUGNO 2011