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Studio di molecole coloranti in materiali ibridi biomimetici

Scopo di questo lavoro è il calcolo ab initio di transizioni elettroniche nel visibile di due molecole coloranti, la pironina e l’ossonina: e di alcuni dimeri da esse formati. Queste molecole sono state ampiamente studiate all’interno dei canali della zeolite L in materiali ibridi di grande interesse per applicazioni innovative nel campo delle bionanotecnologie e della sostenibilità ambientale in virtù delle loro eccellenti proprietà ottiche.
I materiali microporosi quali la zeolite L risultano infatti molto adatti alla realizzazione di strutture anfitrione-ospite contenenti molecole coloranti, complessi o clusters. In particolare, la zeolite L permette di studiare e di influenzare il trasferimento di energia di risonanza di Förster (FRET, Fluorescence Resonance Energy Transfer) all’interno dei suoi nano-canali. I risultati dei calcoli da me effettuati sono compatibili con la possibilità di un tale trasferimento di energia non radiativo dalla pironina alla ossonina. I valori calcolati per le transizioni nel visibile delle due molecole rispecchiano inoltre il trend dei corrispondenti valori sperimentali. Per quanto riguarda i due dimeri studiati, dimero J e dimero H, formati da una molecola dell’una e dell’altra specie in due disposizioni spaziali differenti che si possono realmente avere nella zeolite, corrispondenti a interazioni intermolecolari diverse, i calcoli hanno evidenziato, in relazione alle transizioni risultanti per i singoli monomeri, degli spostamenti delle lunghezze d’onda di assorbimento in versi opposti nei due casi. Tutte le transizioni calcolate sono riferite alle singole molecole e ai singoli dimeri considerati nel vuoto. Va sottolineata l’importanza dei calcoli, di cui quelli svolti in questo lavoro costituiscono solo un piccolo esempio, in quanto essi permettono di ottenere informazioni a livello microscopico, cioè delle molecole individuali, preziose nella progettazione e realizzazione di nuovi materiali. Il loro contributo in futuro è destinato ad assumere un ruolo sempre più decisivo.

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3 ABSTRACT Scopo di questo lavoro è il calcolo ab initio di transizioni elettroniche nel visibile di due molecole coloranti, la pironina e l’ossonina: e di alcuni dimeri da esse formati. Queste molecole sono state ampiamen- te studiate all’interno dei canali della zeolite L in materiali ibridi di grande interesse per applicazioni innovative nel campo delle bionanotecnologie e della sostenibilità ambientale in virtù delle loro eccellenti proprietà ottiche. I materiali microporosi quali la zeolite L risultano infatti molto adatti alla realizzazione di strutture anfitrione-ospite contenenti molecole coloranti, complessi o clusters. In particolare, la zeolite L permette di studiare e di influenzare il trasferimento di energia di risonanza di Förster (FRET, Fluo- rescence Resonance Energy Transfer) all’interno dei suoi nano-canali. I ri- sultati dei calcoli da me effettuati sono compatibili con la possibilità di un tale trasferimento di energia non radiativo dalla pironina alla ossonina. I valori calcolati per le transizioni nel visibile delle due molecole rispecchia- no inoltre il trend dei corrispondenti valori sperimentali. Per quanto riguar- da i due dimeri studiati, dimero J e dimero H, formati da una molecola dell’una e dell’altra specie in due disposizioni spaziali differenti che si pos- sono realmente avere nella zeolite, corrispondenti a interazioni intermole- colari diverse, i calcoli hanno evidenziato, in relazione alle transizioni risul- tanti per i singoli monomeri, degli spostamenti delle lunghezze d’onda di assorbimento in versi opposti nei due casi. Tutte le transizioni calcolate sono riferite alle singole molecole e ai singoli dimeri considerati nel vuoto. Va sottolineata l’importanza dei calcoli, di cui quelli svolti in questo lavoro costituiscono solo un piccolo esempio, in quanto essi permettono di otte- nere informazioni a livello microscopico preziose nella progettazione e realizzazione di nuovi materiali. Il loro contributo in futuro è destinato ad assumere un ruolo sempre più decisivo.

Laurea liv.I

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Andrea Leoni Contatta »

Composta da 52 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.