Synthesis and process optimization of electrospun PEEK-sulfonated nanofibers by response surface methodology

In this study electrospun nanofibers of partially sulfonated polyether ether ketone have been produced as a preliminary step for a possible development of composite proton exchange membranes for fuel cells. Response surface methodology has been employed for the modelling and optimization of the electrospinning process, using a Box-Behnken design. The investigation, based on a second order polynomial model, has been focused on the analysis of the effect of both process (voltage, tip-to-collector distance, flow rate) and material (sulfonation degree) variables on the mean fiber diameter. The final model has been verified by a series of statistical tests on the residuals and validated by a comparison procedure of samples at different sulfonation degrees, realized according to optimized conditions, for the production of homogeneous thin nanofibers

Sviluppo di blend polimerici per il miglioramento delle proprietà barriera di polimeri per il packaging alimentare

Il lavoro di tesi ha previsto lo svolgimento di un'attività di ricerca atta all'individuazione di opportune soluzioni in grado di realizzare il miglioramento delle prestazioni barriera di materiali impiegati nel settore del packaging alimentare finalizzato alla riduzione dello spessore dei contenitori per bevande per ottenere una riduzione nei costi e nell'impatto ambientale associato al trasporto sul mercato finale del prodotto. In particolare lo studio si concentrato sulla realizzazione di blend polimerici a matrice PET e PLA con l'aggiunta di piccole percentuali di polimeri barriera. Tali blend sono stati caratterizzati e sono state condotte misure di permeabilit che hanno mostrato un certo miglioramento nelle prestazioni dei blend rispetto al comportamento delle matriciopenEmbargo per motivi di segretezza e/o di proprietà dei risultati e informazioni di enti esterni o aziende private che hanno partecipato alla realizzazione del lavoro di ricerca relativo alla tes

Electrically Conductive Membranes Obtained by Simultaneous Electrospinning and Electrospraying Processes

Electrically conductive polyurethane nanostructured membranes have been prepared combining the electrospinning of polymer nanofibers (NFs) with the electrospraying of pristine multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) in simultaneous processes. In order to have a better understanding of the distribution of MWCNTs on the surface of the membranes, the optimization of the electrospraying process has been carried out and the distribution of MWCNTs has been evaluated using image texture analysis techniques. Large membranes with a volume resistivity typical of electrostatic discharge materials with a MWCNTs concentration less than 0.3% wt (0.01 mg/cm2) have been obtained and characterized with morphological (SEM and TEM) and spectroscopic (UV-Vis, Raman) techniques

COMPOSTING OF STARCH-BASED BIOPLASTIC BAGS: SMALL SCALE TEST OF DEGRADATION AND SIZE REDUCTION TREND

In Italy, the majority of bioplastic bags used in food waste collection is made of starch-based biopolymer. The compostability of this material in a full-scale plant remains to be demonstrated, largely due to the fact that bioplastic bags are screened and removed together with conventional plastic bags during pre-treatment steps. The present research was performed on a small scale to study the degradation of starch-based bioplastics during composting. Evolution of the physical and chemical parameters of the material was evaluated by means of Fourier Transform Infrared (FTIR), experimental mass loss and granulometric trend. The results obtained suggested that fragmentation (physical size reduction of the material) occurred mainly during the thermophilic phase, while biodegradation (breakdown by microorganisms of an organic chemical into simpler, innocuous compounds) occurred during the curing phase. Based on the monitored parameters (TS, VS, pH, C/N and RI4), the composting process of the waste matrix ended after 55 days, but the degradation of bioplastics failed to achieve the regulatory standards for assessment of compostability ( 64 10% sized > 2 mm). Experimental data revealed a linear trend for the fragmentation process and a duration of 100 days would be required to meet regulatory requirement

Development of nanostructured membranes for energy and environmental applications

The aim of the present work has regarded the development of nanostructured membranes produced by electrohydrodynamic techniques and evaluation of their performances in relation to energy and environmental applications. Specifically, in this study the attention has been focused on the production of electrospun/electrosprayed composite membranes in relation to their application as proton exchange membranes (PEM) and photocatalytic filters for the abatement of volatile organic compounds in the context of indoor pollution. The investigation carried in this work is related to the evaluation of different approaches in the production of the final membranes according to the selected applications, highlighting the advantages and the drawbacks of each in comparison to reference materials or traditional methodologies.Lo scopo del seguente lavoro di tesi ha riguardato lo sviluppo di membrane nanostrutturate ottenute mediante tecniche elettroidrodinamiche e la valutazione delle loro prestazioni in relazione ad applicazioni concernenti l’energia e la protezione dell’ambiente. Nello specifico in questo studio l’attenzione è stata focalizzata sulla produzione di membrane composite mediante electrospinning ed electrospraying in relazione al loro impiego come membrane a scambio protonico e come filtri catalitici per l’abbattimento di composti organici volatili. Lo studio condotto è in particolar modo rivolto alla valutazione di diversi approcci per la produzione delle membrane finali in relazione alle applicazioni individuate, sottolineando i vantaggi e gli svantaggi di ognuno in relazione a materiali di riferimento o metodologie tradizionali

Development of nanostructured membranes for energy and environmental applications

The aim of the present work has regarded the development of nanostructured membranes produced by electrohydrodynamic techniques and evaluation of their performances in relation to energy and environmental applications. Specifically, in this study the attention has been focused on the production of electrospun/electrosprayed composite membranes in relation to their application as proton exchange membranes (PEM) and photocatalytic filters for the abatement of volatile organic compounds in the context of indoor pollution. The investigation carried in this work is related to the evaluation of different approaches in the production of the final membranes according to the selected applications, highlighting the advantages and the drawbacks of each in comparison to reference materials or traditional methodologies.Lo scopo del seguente lavoro di tesi ha riguardato lo sviluppo di membrane nanostrutturate ottenute mediante tecniche elettroidrodinamiche e la valutazione delle loro prestazioni in relazione ad applicazioni concernenti l’energia e la protezione dell’ambiente. Nello specifico in questo studio l’attenzione è stata focalizzata sulla produzione di membrane composite mediante electrospinning ed electrospraying in relazione al loro impiego come membrane a scambio protonico e come filtri catalitici per l’abbattimento di composti organici volatili. Lo studio condotto è in particolar modo rivolto alla valutazione di diversi approcci per la produzione delle membrane finali in relazione alle applicazioni individuate, sottolineando i vantaggi e gli svantaggi di ognuno in relazione a materiali di riferimento o metodologie tradizionali

Sviluppo di blend polimerici per il miglioramento delle proprietà barriera di polimeri per il packaging alimentare

Il lavoro di tesi ha previsto lo svolgimento di un'attività di ricerca atta all'individuazione di opportune soluzioni in grado di realizzare il miglioramento delle prestazioni barriera di materiali impiegati nel settore del packaging alimentare finalizzato alla riduzione dello spessore dei contenitori per bevande per ottenere una riduzione nei costi e nell'impatto ambientale associato al trasporto sul mercato finale del prodotto. In particolare lo studio si concentrato sulla realizzazione di blend polimerici a matrice PET e PLA con l'aggiunta di piccole percentuali di polimeri barriera. Tali blend sono stati caratterizzati e sono state condotte misure di permeabilit che hanno mostrato un certo miglioramento nelle prestazioni dei blend rispetto al comportamento delle matric

Electrospun Polyethersulfone Nanofiber Membranes

none3restrictedModesti, Michele; Boaretti, Carlo; Roso, MartinaModesti, Michele; Boaretti, Carlo; Roso, Martin

Electrospun Nanofibers for Water and Wastewater Treatment Applications

none3restrictedModesti, Michele; Boaretti, Carlo; Roso, MartinaModesti, Michele; Boaretti, Carlo; Roso, Martin