Research groups

Analisi e Chimica delle Superfici, Elettrochimica e Corrosione

Componenti:

Davide Atzei

Bernhard Elsener

Marzia Fantauzzi

Antonella Rossi

Tematiche di ricerca:

  • Messa a punto di metodi per la caratterizzazione di nanomateriali con tecnologie di superficie.
  • Nanostrati per la funzionalizzazione di superfici metalliche: crescita, stabilità e caratterizzazione di strati di ossi-idrossidi, di patine e di leghe con applicazioni ai materiali biocompatibili e di interesse storico artistico.
  • Reattività chimica di superfici di minerali solfuri, carbonati e asbesti di interesse ambientale; questi studi sono condotti anche in soluzioni a diverso pH per studiare il meccanismo di rilascio di ioni potenzialmente pericolosi per l’ambiente e per la salute dell’uomo. Sono in corso ricerche per lo studio della reattività delle superfici anche in ambiente biotico.
  • Caratterizzazione del particolato atmosferico con particolare riguardo allo studio delle particelle micrometriche e sub-micrometriche: rilevazione e monitoraggio della contaminazione atmosferica (polveri fini PM10, PM1), monitoraggio e individuazione di molecole provenienti dalle combustioni civili e industriali.
  • Sintesi, caratterizzazione e reattività di vetri fosfato e borato – in collaborazione con il Politecnico di Zurigo.
  • Studio dei principi alla base dell’attrito e dell’usura in presenza di additivi organici contenenti P e S e di liquidi ionici – in collaborazione con il Politecnico di Zurigo.
  • Studio della durabilità di acciai e acciai inossidabili in ambienti alcalini e nel cemento armato con metodi elettrochimici e di analisi di superficie.

Progetti di ricerca:

Sostenibilità nei beni culturali: dalla diagnostica allo sviluppo di sistemi innovativi di consolidamento, pulitura e protezione (Progetto PRIN 2010 finanziato).

Strategie chimico-analitiche e matematiche per lo studio di rivestimenti ecocompatibili nanometrici (Progetto R.A.S. L.R. 7 Agosto 2007. Idoneo ma non finanziato) Coordinatore Antonella Rossi
Interazioni tra aerosol marino, inquinanti atmosferici e vegetazione costiera in ambiente mediterraneo presentato alla RAS nell’ambito del bando 2009 – Legge Regionale 7 agosto 2007, n.7 Promozione della ricerca scientifica e dell’innovazione tecnologica in Sardegna: Invito a presentare proposte per Progetti di ricerca fondamentale o di base. Coordinatore Prof. Davide Atzei – Valutato idoneo ma non finanziato.
EFFETTI COMBINATI DELL’OZONO TROPOSFERICO E DELL’AEROSOL MARINO SULLA VEGETAZIONE COSTIERA A MACCHIA MEDITERRANEA PRIN 2009 (progetto idoneo ma non finanziato).
Servizi resi al territorio (convenzioni, consulenze etc):
I laboratori del gruppo sono dotati di strumentazione avanzata per la risoluzione di problemi pratici che comprendono l’identificazione delle cause della corrosione e la proposta di soluzioni. Tutti i ricercatori del gruppo svolgono da anni attività di consulenza per piccole e medie imprese Sarde e Italiane.

Bio-Nano-Interfaces

Team members:

Andrea Salis

Cristina Carucci

Research topics:

• Intermolecular forces and 'Hofmeister' effects: study of ion-specific effects on biomolecules (proteins, DNA, G-quadruplex), colloidal and nanostructured systems. Study of the effects of weak electrolytes (buffer solutions). Specific adsorption of ions on charged interfaces, modulation of the charge and surface potential on hard and soft matter. Ion-specific effects on protein aggregation kinetics, enzymatic activity, self-assembly of polymeric surfactants (i.e. pluronics) and adsorption of biomolecules at the bio-nano-interface.

• Hard matter: synthesis, functionalization and characterization of nanostructured silica-based materials (OMM: Ordered Mesoporous Materials) and their use as drug, protein and peptide carriers. Thermodynamic and kinetic studies of adsorption and release of drugs and biomolecules in simulated biological fluids.

• Soft matter: preparation and characterization of lipid nanoparticles (LNPs) as mRNA vaccine carriers. Study of the nucleic acid release mechanism by synchrotron (SAXS) investigation of phase transitions in the internal structure of LNPs induced by changes in pH, ionic strength, and electrolytes composition.

• Protein corona: Adsorption of proteins (opsonins and dysopsonins) on nanoparticles. Adsorption isotherms and kinetics. Effect of pH, ionic strength and electrolyte composition on adsorption.

• Biocatalyst design: immobilization of enzymes (lipase, laccase, glucose oxidase, carbonic anhydrase, etc.) on metal organic frameworks (MOFs) and mesoporous silica (OMM) based matrices for Green Chemistry applications. Effect of the type of enzyme-support interaction (physical or chemical) and of loading on catalytic activity.

• Removal of pollutants from water: use of functionalized ordered mesoporous silica and MOFs for the adsorption of organic pollutants (synthetic dyes, drugs and their metabolites) and inorganic (heavy metal ions) from water. Kinetic and thermodynamic adsorption studies.

• Characterization techniques: all the studies listed above are carried out using various physico-chemical characterization techniques: light (DLS, SLS, ELS) and X-rays (SAXS, synchrotron) scattering; UV-Vis, FTIR, and Raman spectroscopies; nitrogen physisorption, thermogravimetric analysis (TGA), electron microscopy, automatic potentiometric titrator, potentiostat, QCM-D.

Research projects:

FdS / 2022 / Fondazione di Sardegna (FdS) (grant number F73C23001600007) A Rational Design and Eco-Friendly Synthesis of G-Quadruplex Binders to Attack Viral Nucleic Acids

Programme Canaletto / 2021 / PO22MO04 MAECI (Italia) / NAWA (Polonia): “Structure and function of protein corona at the nanoparticles interfaces”.

 CSGI, Consorzio Interuniversitario per lo Sviluppo di Sistemi a Grande Interfase.

 FdS / 2019 Fondazione di Sardegna (FdS) (grant number F72F20000230007): “Lizard-tail Nanoparticles” for Minimizing Protein Corona and Modulating Interactions at the Bio-nano Interfaces.

GoForIt / 2020 Fondazione CRUI / University of Limerick – Irlanda / CalaMedical Ltde “Immobilisation of Enzymes for Biocatalytic Flow Reactors”.

ACRI - YITP / 2019Young Investigator Training Programme Associated to the International Conference INTERFACES

RAS / 2018 / J81G17000150002: “Green Chemistry in Drug Discovery “Sustainable synthesis of new telomerase inhibitors”.

Dottorati Innovativi caratterizzazione industrial PONRI / 2018 / DOT1304455 MIUR / Friedrich Alexander-Universität - Germania / DP Lubrificanti: “Immobilizzazione di enzimi per l’ottenimento di biocarburanti da biomasse”.

Innovative industrial PhDs, PONRI / 2017 / DOT1304453 MIUR / University of Limerick - Irlanda / Portovesme srl:” Development of new nanostructured functionalized materials for the removal of heavy metal pollutants in water”

BIONMR

Componenti:

Flaminia Cesare Marincola

Tematiche di ricerca:

  • Analisi metabolomica su piattaforma NMR di biofluidi per applicazioni cliniche
  • Analisi metabolomica su piattaforma NMR di matrici alimentari
  • Studio delle proprietà strutturali e dinamiche di liquidi ionici

Progetti di ricerca:

RAS LR7/2007 – Capitale umano ad alta qualificazione- Bando 2015: “Analisi Metabolomica per la valutazione predittiva dello stato metabolico nel neonato sardo figlio di madre diabetica”-

Progetti finanziati dalla Fondazione di Sardegna - Annualità 2017: “Integrative analysis of the impact of pre-, peri- and post-natal factors on the microbiota and metabolome of newborn”.

RAS LR 7/2007-Promozione della ricerca scientifica e dell’innovazione tecnologica in Sardegna  (risorse FSC 2014-2020 - Patto per lo Sviluppo della Regione Sardegna)  Annualità 2017:”L’ipossia acuta durante esercizio fisico: effetti sulla regolazione circolatoria, sulla composizione corporea e sul metaboloma nell’uomo e nel modello animale”

Centro Nazionale per la Prevenzione ed il Controllo delle Malattie (CCM) - Programma 2017- Titolo Progetto: Ambiente, programmazione epigenetica fetale e prevenzione delle patologie croniche-

Progetti finanziati dalla Fondazione di Sardegna - Annualità 2019: “Lizard-tail Nanoparticles” for Minimizing Protein Corona and Modulating Interactions at the Bio-nano Interfaces.

Heterogeneous Catalysis for Sustainable Industrial Chemistry

Componenti:

Elisabetta Rombi

M. Giorgia Cutrufello

Luciano Atzori

Daniela Meloni

M. Franca Sini

 

Research lines:

  • Synthesis and characterization of micro- and mesoporous nanostructured solids
  • Use of catalysts and sorbents for applications in the energy and sustainable chemistry fields:

           - hydrogenation of CO2 to methanol and dimethyl ether

           - hydrogenation of CO and/or CO2 to methane (SNG)

           - conversion of renewable raw materials (polyols) to intermediates and fine chemicals

           - CO2-reforming of methane

           - purification of hydrogen streams from CO and H2S

           - CO2 capture from gaseous streams

 

Research projects:

PRIN PNRR 2022. Combining natural polymer-based hydrogel/aerogel with highly porous materials for selective CO2 capture from gaseous stream

PRIN 2022. Switching from petro-based to bio-based chemistry: deoxydehydration reaction as versatile tool for the production of olefins from natural polyols (P2B_DODH)

PNRR Ecosystem of innovation for Next generation Sardinia (e.INS) - Spoke 7 - WP2 - Task T2.2. Green fuels and carbon sequestration

PNRR Mission 2. Production of green H2 from sea water via innovative electrolyzer operating at high temperature with integration in the power-to-methanol process (PROMETH2eus)

FdS 2021. Sorbents for environmental applications: a synergistic approach of computational modeling and experimental techniques

Analytical and organic chemistry of biologically active systems

Members:

Enzo Cadoni

Tiziana Pivetta 

Maria Grazia Cabiddu

Research lines:

- Design and synthesis of novel organic molecules and metal complexes with biological activity and luminescent properties. Characterization of the achieved products in both solid state and solution

- Study of the cytotoxicity of the synthesized compounds on human cancer cell lines

- Study of the interaction with biomolecules such as DNA, proteins and enzymes.

Techniques used for characterization: NMR, ESI-MS, GC-MS, IR-ATR, SDS-PAGE, fluorescence emission spectroscopy, fluorescence microscopy.

The results and the definition of the structure-activity relationships (QSAR) of the proposed molecules is conducted using chemometric methods and theoretical calculations at various levels of theory.

Research projects:

FdS 2020: Self-Control Binding (SCB) Architectures for Parkinsons’s Disease Diagnostic.

Chimica Computazionale e NMR

Componenti:

Francesca Mocci

Tematiche di ricerca:

  • Studio della struttura e proprietà chimiche e chimico fisiche di molecole organiche e biorganiche e delle loro interazioni con altre molecole o ioni; questi studi vengono effettuati utilizzando tecniche di risonanza magnetica nucleare e tecniche computazionali di modellazione molecolare basate sulla meccanica sia classica che quantistica.
  • Studio della natura del legame dell’ossigeno con elementi di varia natura (I, Si, Lantanidi) in composti organici attraverso calcoli quantomeccanici basati sulla teoria del funzionale di densità (DFT) e/o su misure 17O NMR a temperatura variabile.
  • Studio delle conformazioni preferenziali in soluzione di composti carbonilici α,β-insaturi attraverso calcoli DFT e misure NMR multinucleare (13C, 15N, 17O).
  • Duplex di DNA: studio della dipendenza dalla sequenza di basi azotate della struttura locale, idratazione e interazioni con i controioni (dinamica molecolare classica)
  • Studio del rilassamento della magnetizzazione di ioni quadrupolari (23Na, 87Rb) in soluzioni acquose  sia semplici o con molecole di DNA al fine di verificare l’effetto delle interazioni sul rilassamento e di validare i risultati delle dinamiche molecolari (dinamica molecolare classica e calcoli QM/MM)
  • Studio di Sodioanioni organici: razionalizzazione delle capacità riducenti tramite calcoli DFT
  • Studio delle proprietà strutturali e dinamiche di liquidi ionici.
  • Recentemente l’attivita’ di modellazione si e’ estesa a:
  • Docking molecolare per l’individuazione di Nuovi Lead per la Cura di Patologie Neurodegenerative
  • Studi relativi alla denaturazione proteica,  al momento solo computazionali ma sono in fase di avvio studi sperimentali, vengono utilizzati per predire quali mutazioni della proteina possano essere di aiuto nel renderla piu’ resistente alla denaturazione termica.
  • Sviluppo di modelli coarse grained del DNA (sia duplex che quadruplex) e di altre molecole di interesse biologico e non.

Questi studi vengono effettuati in collaborazione con altri gruppi di ricerca nazionali e internazionali:

Stockholm University (Prof. A. Laaksonen, Prof. A. Lyubartsev, Dr Yongley Wang, Ms Tiangyang Sun),
Université Libre de Bruxelles (Prof. M. Luhmer, Dr L. Fusaro),
Universita’ di Sassari  (Prof. U. Azzena, Prof.ssa L. Pisano),
Istituto di Chimica Biomolecolare, CNR, Sassari (Dott. P. Spanu, Dott.ssa F. Ulgheri),
Vilnius University (Dr K. Aidas),
Universita’ di Cagliari (Prof.ssa F.Cesare Marincola Dott.ssa M. Usula, Prof.ssa Silvia Porcedda)
Universita’ di Roma La Sapienza (Prof. Ruggero Caminiti, Dr Lorenzo Gontrani),
Safarik University, Kosice (Prof. Jozef Ulicny & Mr Matúš Rebi?) and
“Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi (Dr E.S. B?c?i??)

Progetti di ricerca:

PROGETTI DI RICERCA FONDAMENTALE O DI BASEANNUALITA’ 2012 – LEGGE REGIONALE 7 AGOSTO 2007, N.7.Progetti: “Individuazione di Nuovi Lead per la Cura di Patologie Neurodegenerative”CMST Action CM1002 – CODECS: COnvergent Distributed Environment for Computational Spectroscopy.

Chimica dei Materiali Micro- e Nanostrutturati

Componenti:

Guido Ennas

Tematiche di ricerca:

  • Sintesi e Caratterizzazione di Materiali Innovativi Micro- e Nanostrutturati

Progetti di ricerca:

SINTESI E CARATTERIZZAZIONE DI NANOPARTICELLE DI LEGHE METALLICHE BASSOFONDENTI ESENTI DA PIOMBO PER SALDATURA PREPARATE PER RIDUZIONE CHIMICA DI IONI METALLICI IN SOLUZIONE O IN MICROEMULSIONE e MEDIANTE SONOCHIMICA.(in collaborazione con gruppi di ricerca dell’Università di Cagliari, Genova e il “Laboratory for Nanomaterials Bar-Ilan University “(Israele).

SINTESI E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI PER APPLICAZIONI MAGNETICHE ED IN NANOMEDICINA
(in collaborazione con gruppi di ricerca dell’Università di Cagliari, Firenze, e   CNR Roma).

SVILUPPO DI METODOLOGIE DI SINTESI DI METAL-ORGANIC FRAMEWORKS: MATERIALI AVANZATI SUPERMICROPOROSI PER APPLICAZIONI ENERGETICO-AMBIENTALI E BIOMEDICHE
(in collaborazione con gruppi di ricerca dell’Università di Cagliari e dell’ENEA     Casaccia).

Inorganic, Coordination and Supramolecular Chemistry

Members:

Vito Lippolis

Massimiliano Arca

M. Carla Aragoni

Claudia Caltagirone

Anna Pintus

Giacomo Picci

Alessandra Garau

Greta De Filippo

Research lines:

-Synthesis and development of selective and specific ionophores and molecular sensors for the determination of metal ions and inorganic anions by fluorometric techniques for the development of ion-selective electrodes and organic membrane transport.

-Synthesis of supramolecular architectures based on weak interactions for the development of stimuli-responsive materials.

-Synthesis and characterization of homoleptic and heteroleptic metal complexes based on 1,2-dithiolene and 1,2-diselenolene ligands for NLO applications

-Crystal engineering of supramolecular systems: design and synthesis of polypyridine building blocks for the construction of supramolecular networks (Coordination Polymers, Metal Organic Frameworks and related HOFs based on H-bonding interactions) with predefined topology obtained by interaction with metal ions and coordinatively unsaturated transition metal complexes and polycarboxylic acids.

-Crystal engineering based on the weak noncovalent and coordinative interactions: reactivity of chalcogen and pnictogen donors towards dihalogens and interhalogens.

-Selective recovery of toxic and precious metals by treatment with chalcogen donors and molecular halogens.

-Spectroscopic and electrochemical characterization of potential drugs based on group 10 and group 11 metal complexes with antimicrobic, cytotoxic, and antiproliferative activities.

-Experimental and theoretical investigation of materials for the restoration and consolidation of stone substrates of interest in the fields of archeology and cultural heritage.

-CAMD and computational characterization based on DFT techniques.

-Functionalized fluorescent nanoparticles for application in theranostics, diagnostics, and environmental field.

Research projects:

2020 – ISCRA – CINECA, “Gold(I/III) metal-drugs in the treatment of covid-19 pandemic” (AuCovid, HP10CW8A0C).

2021 – Univeristy of Cagliari, “Smart supramolecular Materials for Anion sensing and Water Remediation (SMAWRT)” (24 months).

2021 – ISCRA–CINECA, “Quantum-mechanical investigation of new phosphate-based consolidants for marble and other carbonate stones” (QMPhosph, HP10CHQL9T_C).

2021 – ISCRA – CINECA, “Study of Emission Properties in Bifluorene Derivatives as a Function of the Aromatic Facing Angle” (BIFluoex).

2022 – ISCRA – CINECA, “A DFT approach to the conservation of cultural heritage: interaction of new consolidating and protecting agents with carbonate stones and mortars” (LithoDFT).

PRIN 2022 PNRR Prismarene-based chemosensors for monitoring organic water contaminants (PrismaSens)

2023 – Ministry of Environment and Energy Security (MASE), research project aimed at developing new technologies for the recovery, recycling, and treatment of waste electrical and electronic equipment (WEEE) Edition 2021, “Selective Sustainable Recovery of WEEE Metals”.

2023 – ISCRA – CINECA (Class C), “Ammonium Hydrogen ArylPhosphate: a DFT investigation on DAP alternatives for the conservation of lithic cultural heritage” (ArDAP)

2023 – ISCRA – CINECA (Class C), “Charge-Transfer adducts between chalcogen donors and dihalogens as leaching agents for the recovery of precious metals from Waste of Electric and Electronic Equipment (WEEE): a DFT investigation” (ChWEEE).

Chimica Organica 1

Componenti:

Claudia Fattuoni

Tematiche di ricerca:

  • Sintesi stereospecifiche mediate da catalizzatori organici
  • Sintesi di nuovi catalizzatori organici chirali
  • Analisi metabolomica di fluidi biologici

Progetti di ricerca:

PRIN 2009 20099PKPHH_005 (Decorrenza dal 2011) (Organocatalisi enantioselettiva nella sintesi di derivati carbociclici tensionati e di nuovi sistemi carbo- ed eterociclici).
Progetto CRP-18145 (Valorizzazione di sottoprodotti agroalimentari locali per la realizzazione di prodotti ad alto valore aggiunto) finanziato dalla Regione Sardegna, Legge regionale 7 agosto 2007, n. 7 “Promozione della ricerca scientifica e dell’innovazione tecnologica in Sardegna”.
Progetto CRP-24721 (Applicazioni del concetto di chiralità transiente in sintesi organica stereo selettiva) finanziato dalla Regione Sardegna, Legge regionale 7 agosto 2007, n. 7 “Promozione della ricerca scientifica e dell’innovazione tecnologica in Sardegna”.

Polymer chemistry for advanced applications

Members:

Annalisa Chiappone

Research lines:

  • Synthesis of new light-curable formulations for DLP 3D printing
  • Polyeric 3D printed devices for advanced applications (biomedics, sensing catalysis…). Study of printable polymers and their surface functionalizations.
  • Hydrogels for biomedics and green applications
  • New monomers and photoinitiators from renewable sources.

Chimica dello Stato Solido e Nanomateriali (SSCN)

Componenti:

Carla Cannas

Tematiche di ricerca:

Design di nanomateriali inorganici nanostrutturati:

  • Sviluppo di nanomateriali magnetici colloidali, funzionalizzazione, rivestimento e applicazioni in campo biomedico: sintesi, caratterizzazione tecniche XRD, TEM, HRTEM, FTIR, Analisi termica e DSC, e studio delle proprietà magnetiche (SQUID).
  • Sviluppo di nanocristalli colloidali per applicazioni nel fotovoltaico: Sintesi e caratterizzazione mediante caratterizzazione XRD, TEM, HRTEM, FTIR, Analisi termica e DSC.
  • Sviluppo di materiali ad elevato sviluppo superficiale per applicazioni in catalisi, come sorbenti per la purificazioni di gas e in campo ambientale.
  • Sintesi, caratterizzazione mediante XRD, TEM, HRTEM, FTIR, Analisi termica e DSC e fisisorbimento di azoto.
  • Studi archeometrici su ceramiche, ossidiane, e menhir. Caratterizzazione di materiali di interesse archeologico mediante approcci multi-tecnica e studi di provenienza con tecniche distruttive (XRD, ICP; FTIR) e non-distruttive (XRF portatile).

Progetti di ricerca:

2012-2014 Regione Autonoma della Sardegna – L. R. n. 7 Progetti di ricerca di Base Orientata “Nanomateriali eco-compatibili per celle fotovoltaiche a stato solido di nuova generazione”2009-2011 Regione autonoma della Sardegna – L.R. n.7 Progetti di Ricerca di Base Orientata “Design of organic-inorganic hybrid nanomaterials for photovoltaic energy”.2010-2012 Regione autonoma della Sardegna – L.R. n.7 Progetti di Ricerca di Base Orientata “Ceramics’s archeometry in Sardinia”

2009-2012 ENEA-Ministero dello Sviluppo Economico-Unica (Dipartimento Scienze Chimiche)
“Novel sorbents and catalysts for the treatment of syngas produced by carbon gasification “
2010-2011 Fondazione del Banco di Sardegna
“Magnetic nanoparticles for biomolecule delivery”
2009-2011 PROMEA Cluster Project on “Diagnostic and novel technologies for cultural heritage, architectonic and industrial structures”

Geoarcheologia e Geomorfositi

Componenti:

Melis Rita T.

Tematiche di ricerca:

  • Ricostruzione paleoambientale e geomorfologia quaternaria.Rapporti uomo-ambiente   e impatto antropico durante il Pleistocene e l’Olocene.
  • Relazione tra variazioni della linea di riva e insediamenti costieri preistorici e storici.
  • Beni culturali e territorio
  • Tutela e valorizzazione dei beni naturali e culturali

Progetti di ricerca:

Progetto Grandi Scavi, Università di Roma La Sapienza e Ministero degli Esteri: Melka Kunture, EtiopiaProgetto RAS Tender 2013: Sa massaria: ecologia storica dei sistemi del lavoro contadino in Sardegna (responsabile: U.O.Melis).Progetti RAS LR7/2007 (responsabile: U.O. Melis):

Il rapporto uomo-ambiente nella Sardegna centro-occidentale durante l’Olocene: sfruttamento delle risorse, produttività e impatto antropico

“Paesaggi ‘storici’ dalla microanalisi alla macrosintesi

Variazioni climatiche, modificazioni del paesaggio ed impatto antropico in aree costiere ed interne della Sardegna tra preistoria e storia
Archeometria della ceramica in Sardegna: per un protocollo di ricerca

Prin 2008: Il patrimonio geomorfologico come risorsa a un turismo sostenibile (resp. Unità Di Gregorio).

Hydrogeo Team: Geologia Applicata ed Idrogeologia

Componenti:

Stefania Da Pelo

Claudio Arras

PierAndrea Marras

Salvatore Vacca

Collaboratori:

Maria Chiara Porru (Assegnista di ricerca)

Francesca Lobina (Dottoranda)

Antonio Sessini (Dottorando)

Fabrizio Piscedda (Dottorando)

Alice Murgia (borsista di ricerca)

Tematiche di ricerca:

  • Geologia Applicata, Idrogeologia, Difesa del suolo e dissesto idrogeologico, Modellistica

Progetti di ricerca:

Dal 2023           Responsabilità di UO Progetto PRIMA 2 - NPP-SOL - Title of Proposal: MODELLING AND TECHNOLOGICAL TOOLS TO PREVENT SURFACE AND GROUND-WATER BODIES FROM AGRICULTURAL NON-POINT SOURCE POLLUTION UNDER MEDITERRANEAN CONDITIONS.

Dal 2023           Responsabilità di Unità Locale Progetto PRIN -PNRR: ATHENA - A novel approach Towards the management of building materials of particular Historical-artistic interest: assessment of the radon Exhalation and the radiological risk due to Natural radioActivity content. P2022CPA2K

Dal 2022           Responsabilità di Unità operativa UNICA01 PNRR GeoSciences: un’infrastruttura di ricerca per la Rete Italiana dei Servizi Geologici”(Acronimo: GeoSciences IR) per il WP3 Landslides: Aggiornamento del repertorio regionale delle frane.

Dal 2022           PROGETTO PNRR PE3 RETURN: Responsabilità di Task 3.3 e Componente della massa critica dell’Università degli Studi di Cagliari - Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche, nell’ambito del progetto multi-Risk sciEnce for resilienT commUnities undeR a changiNg climate (RETURN), secondo la proposta progettuale approvata dal MUR con decreto di concessione prot. n. 1522 del 11/10/2022. L’attività si svolgerà nell’ambito dello Spoke VS1 - WATER e avrà ad oggetto sviluppo di un sistema di gestione per la prevenzione dell'intrusione marina in acquiferi costieri alluvionali

Dal 2022           Progetto PNRR e.INS Ecosystem of Innovation for Next Generation Sardinia, Spoke 09 "Environment protection and valorization". Responsabilità di Unità operativa WP4 - T4.3 – Estimation of the vulnerability of coastal aquifers to saline intrusion and contamination, and design of monitoring systems to identify priority actions to limit their qualitative-quantitative degradation.

2021 -2025         Responsabilità scientifica ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra il Servizio Tutela e Gestione delle Risorse Idriche, Vigilanza sui Servizi Idrici e Gestione delle Siccità-Direzione generale Agenzia Regionale del distretto Idrografico della Sardegna (ARDIS) e il Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Università di Cagliari per Approfondimenti geochimici, isotopici e idrogeologici sui corpi idrici sotterranei del Distretto  Idrografico della Sardegna. POA FSC 2014–2020 - Convenzione 16.12.2019 tra ex DGSTA del MATTM (ora DGSUA del MiTE) e l’Autorità di Bacino (AdB) Regionale della Sardegna, Linea di Azione 2.3.1 “Interventi di miglioramento della qualità dei corpi idrici”.  Linee di attività:  L 2.2 - Approfondimenti geochimici e isotopici sui corpi idrici sotterranei L 2.3 - Approfondimenti idrogeologici sui corpi idrici e stime sui prelievi finalizzati all’aumento delle conoscenze sui bilanci idrogeologici, analisi della fattibilità di ricariche artificiali e contrasto ai fenomeni di intrusione salina.

2021-2023         Responsabilità scientifica Attività A4.13 Supporto tecnico scientifico alla comprensione dei fenomeni erosivi e di instabilità nelle coste in funzione della variazione del regime ondametrico e dei processi di alterazione, e analisi dell’intrusione salina negli acquiferi costieri nell’ambito della Macro-Azione 4. Valutazione degli impatti dei cambiamenti climatici su settori strategici per la regione Sardegna dell’ ACCORDO DI COLLABORAZIONE TECNICO-SCIENTIFICA per la realizzazione di attività istituzionali finalizzate  all'attuazione e revisione della "strategia regionale di adattamento ai cambiamenti climatici" (Sracc)

2022 -2024           Responsabilità Scientifica Azione 4: Applicazione di strumenti innovativi geochimici, isotopici ed idrogeologici a supporto dell’esplorazione e della gestione ambientale nell’ambito dell’ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra il DSCG e la Società Miniere Gerrei per il Progetto di Tecnologie e soluzioni innovative per l’esplorazione e la coltivazione sostenibile della Miniera di Silius  

2019 - 2023          Responsabilità scientifica U.O. per la Caratterizzazione idrogeologica e idrogeochimica per la definizione delle condizioni e delle caratteristiche di qualità delle acque di circolazione sotterranee - Finanziamento di Progetti Strategici di sistema e Grandi Infrastrutture a supporto del sistema regionale della ricerca Titolo: “Infrastruttura a basso rumore sismico e antropico dedicata alla ricerca di base nell’ambito della rivelazione di onde gravitazionali, fisica della gravitazione, geofisica e sue applicazioni” (SAR-GRAV)- DELIBERAZIONE N.6/40 DEL 5.02.2019

2019-2022           Responsabilità scientifica U.O. per l’ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra il Servizio Tutela e Gestione delle Risorse Idriche, Vigilanza sui Servizi Idrici e Gestione delle Siccità-Direzione generale Agenzia Regionale del distretto Idrografico della Sardegna (ARDIS) e il Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Università di Cagliari.per “Approfondimenti geologici, idrogeologici e idrogeochimici per la perimetrazione di ZVN di alcuni corpi idrici sotterranei della Sardegna”

2019 - 2021           Responsabilità scientifica U.O. per l’ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra il Servizio Tutela e Gestione delle Risorse Idriche, Vigilanza sui Servizi Idrici e Gestione delle Siccità-Direzione generale Agenzia Regionale del distretto Idrografico della Sardegna (ARDIS) e il Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Università di Cagliari.per “Using groundwater age data to understand salt water intrusion  in a coastal aquifer

2017 - 2022           Responsabilità scientifica ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra il Servizio Tutela e Gestione delle Risorse Idriche, Vigilanza sui Servizi Idrici e Gestione delle Siccità-Direzione generale Agenzia Regionale del distretto Idrografico della Sardegna (ARDIS) e il Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Università di Cagliari.per lo “Sviluppo di una attività riguardante la realizzazione di approfondimenti idrogeologici funzionali alla valutazione dello stato quantitativo dei corpi idrici sotterranei del distretto idrografico della Sardegna, nell’ambito dell’aggiornamento del Piano di Gestione del Distretto idrografico della Sardegna

2017-2020           Partecipazione progetto MAREGOT, finanziato nell'ambito del Programma Italia-Francia Marittimo 2014-2020,

2016-2019           Responsabilità scientifica Work Packages 1 (Advancing hydrogeological knowledge) e del Task 1.1 (Design and implementation of a water body monitoring network) nell'ambito del Progetto H2020 FLOWERED de-FLuoridation technologies for imprOving quality of WatEr  and agRo-animal products along the East African Rift Valley in the context of aDaptation to climate

2015-2018           Responsabilità scientifica progetto finalizzato alla "Identificazione delle sorgenti di solfato, manganese e triclorometano nelle acque degli acquiferi dell’Unità Vulcanica oligo-miocenica e l’Unità detritica quaternaria nell’area esterna al polo industriale del territorio di Portoscuso". Il Progetto è finanziato dal Comune di Portoscuso, Enel Energia SpA e Enel Green Power.

2015           Responsabilità scientifica  Progetto "Using Environmental Tracer Data to Understand Nitrate Contamination in a Coastal Aquifer", finanziato dall'Università degli Studi di Cagliari nell'ambito del "Programma Visiting Scientist".

2015-2020           Partecipazione al Progetto "Caratterizzazione geologico-geomorfologica sui principali corsi d’acqua del distretto idrografico della Sardegna al fine della valutazione del rischio alluvioni” nell'ambito dell'ACCORDO DI COLLABORAZIONE tra Agenzia Regionale del Distretto Idrografico della Sardegna (ARDIS) a e Dipartimento Scienze Chimiche e Geologiche dell’Università degli Studi di Cagliari.

2014-2016         Partecipazione progetto EU EUROP AID – SWIM Contract n° ENPI/2011/280-008 - WADIS-MAR (www.wadismar.eu) WATER HARVESTING AND AGRICULTURAL TECHNIQUES IN DRY LANDS: AN INTEGRATED AND SUSTAINABLE MODEL IN MAGHREB REGIONS. Partners: Desertification Research Centre - University of Sassari (NRD-UNISS) (Italy); Departament de Cristallografia, Mineralogia i Dipòsits Minerals, Facultat de Geologia – Universitat de Barcelona (UB) (Spain); Observatoire du Sahara et du Sahel (OSS) ; (International, Intergovernmental Organization operating in Africa’s Sahara-Sahel Region) (Tunisia); Institutes des Région Arides (IRA) (Tunisia); Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH) (Algeria).

2010-2015        Partecipazione KNOW – Implementing the Knowledge of Nitrogen in Groundwater (LR 7/2007)

2007-2009        Partecipazione  PRIN 2007 Bilancio geochimico per la valutazione della qualita' agro-ambientale in un sistema territoriale complesso: il caso studio della zona di Ravenna. Responsabile U.O. R. Cidu

Geologia Stratigrafica e Sequenziale

Componenti:

Alfredo Loi

Gian Luigi Pillola

Stefano Andreucci

Tematiche di ricerca:

  • Geologia Stratigrafica: Stratigrafia dei depositi di piattaforma terrigena e mista nel Paleozoico, Cenozoico e Quaternario.
  • Petrografia del sedimentario: Composizione e genesi dei depositi in relazione con i processi autociclici e allociclici.
  • Sedimentologia: Processi deposizionali e facies degli ambienti marino-costieri dominati da tempesta e marea.
  • Stratigrafia Sequenziale: Analisi delle geometrie deposizionali delle Sequenze VHF e LF nei periodi di “Icehouse” e “Greenhouse”. Studio delle fluttuazioni glacio/eustatiche e climatiche con particolare dettaglio per gli ultimi 200.000 anni e per la “Glaciazione Ordoviciana”.
  • Datazioni di sedimenti e rocce: attraverso il metodo della luminescenza ottica (Optically Stimulated Luminescence – OSL-); datazioni isotopiche e “Tipologia” degli zirconi.
  • Paleontologia e biostratigrafia
  • Valorizzazione Geositi e Museologia Naturalistica

Progetti di ricerca:

Architettura deposizionale dei depositi a placers e a concrezioni diagenetiche nelle sequenze terrigene di piattaforma (Sardegna, Bretagna e Marocco). Ente Finanziatore RAS L.R. 7/2007 – annualità 2010 (responsabile: A. Loi)

I depositi tardo pleistocenici ed olocenici costieri della Sardegna nord occidentale: variazioni del livello del mare e cambiamenti climatici. Ente Finanziatore RAS L.R. 7/2007 – annualità 2010 (responsabile: S. Andreucci)

Linee di riva, coste e clima della Sardegna negli ultimi 8000 anni – CRIOS-. Ente Finanziatore RAS L.R. 7/2007 – annualità 2012 (responsabile: S. Andreucci)

Geologia Strutturale e Cartografia Geologica

Componenti:

Antonio Funedda

Fabrizio Cocco

Tematiche di ricerca:

  • Cartografia geologica e geologico-strutturale ed applicazioni della cartografia geologica di base alla pianificazione del territorio.
  • Modellizzazione tridimensionale delle strutture geologiche e sue applicazioni ai temi della geologia strutturale, giacimentologia, idrogeologia, ecc.
  • La geologia dei basamenti metamorfici di basso grado.
  • Tettonica e stratigrafia cenozoica in Sardegna e Corsica e il loro inquadramento nell’evoluzione geodinamica del blocco Sardo-Corso e del bacino del Mediterraneo occidentale.
  • Analisi strutturale di flussi lavici (ad es. il caso delle colate laviche comenditiche dell’Isola di San Pietro – Sardegna SE), con particolare riguardo alla genesi delle foliazioni secondarie

Progetti di ricerca:

Convenzione per “Progetto di ricerca su identificazione e rappresentazione cartografica degli apparati vulcanici ai sensi dell’art. 142 del codice del paesaggio” finanziato dalla RAS (2013-2014) (co-Responsabile scientifico).Accordo di programma e sue estensioni (Progetto RESMAR) per “Elaborazione di indicazioni metodologiche relative alla pianificazione del territorio in aree fragili soggette ad eventi alluvionali catastrofici, tramite la realizzazione di cartografie multitemporali e lo studio dell’evoluzione del bacino idrografico del Rio San Gerolamo (Capoterra) soggetto a interventi antropici di urbanizzazione” (2012-13) finanziato dalla RAS (Responsabile scientifico)

Convenzione di ricerca– Progetto CARG,(L.226/99)per “Direzione del Rilevamento dei Fogli geologici 500-Nuoro est e 501 Orosei”. (Responsabile scientifico)

Geomorfologia Costiera e Marina (CMGG)

Componenti:

Sandro DeMuro - Coordinatore Scientifico

Angelo Ibba - Ricercatore

Antonietta Cherchi - Ricercatore

Carla Buosi - Ricercatore a Contratto

Marinella Passarella - Dottorando di Ricerca

Marco Porta - Ricercatore a Contratto

Andrea Ruju - Ricercatore a Contratto

Daniele Trogu - Dottorando di Ricerca

Salvatore Vacca - Tecnico di Laboratorio

Tematiche di ricerca:

Il Coastal and Marine Geomorphology Group si occupa di ricerca scientifica ad ampio spettro in ambito marino-costiero con approccio integrato multidisciplinare, in ambienti da transizionale a sottomarino di piattaforma continentale. Le ricerche riguardano, in modo particolare, le sottoelencate tematiche:

  • sedimentologia, geologia marina e cartografia delle coste e dei fondali;
  • caratterizzazione eco-geomorfologica (habitat mapping, distribuzione della prateria di Posidonia oceanica; etc.);
  • ...

Il CMGG si avvale della collaborazione di altri gruppi di ricerca quali:

  • Curtin University (Perth, Australia): confronto sul ruolo della prateria a fanerogame nella morfodinamica;
  • Aukland University (New Zeland): sperimentazione /modellizzazione sul wave run up e sulle berme vegetali (cascame di Posidonia) e fondali a seagrass;
  • ....

Progetti di ricerca internazionali:

  • Progetto Tender N.E.P.T.U.N.E. e N.E.P.T.U.N.E. 2 (Natural Erosion Prevision Through Use of Numerical Environment) - finanziato con Legge regionale 7 Agosto 2007, N. 7. – 2014 – in corso;
  • Progetto di Ricerca “Relationship between seagrass distribution and coastal erosion at Esperance”. L’istituzione pubblica affidataria del progetto è stata la Curtin University of Technology di Perth (SW Australia) – 2016 - 2017;
  • ...

Progetti di ricerca nazionali:

  • “Valutazione dello stato morfodinamico e ambientale dei principali sistemi di spiaggia-duna del Parco Nazionale dell’Arcipelago della Maddalena e alla elaborazione di ipotesi gestionali dei medesimi sistemi” - Protocollo d’intesa tra Parco Nazionale dell’Arcipelago della Maddalena, Università degli Studi di Cagliari e CMGG – 2018 - in corso;
  • Avviamento e funzionamento del Mediterranean Coastal and Marine Laboratory– MEDCOASTLAB – 2018 - in corso;
  • ...

Leggi Tutto ...

Geomorfologia Marina

Componenti:

Paolo Emanuele Orrù

Giacomo Deiana

Tematiche di ricerca:

  • Geomorfologia delle Piattaforme continentali
  • Variazioni relative del livello marino, mobilità tettonica delle aree costiere e global change
  • Pericolosità geologica dei fondi marini, dinamica geomorfologica di scarpata, dinamica dei canyon, emissione di fluidi, frane, flussi iperpicnali e torbiditi; rischio tzunami.
  • Cartografia geologica delle aree marine
  • Habitat mapping, mappaura delle biocenosi bentoniche

Progetti di ricerca:

MAGIC – Marine Geohazard along Italian Coast. Dipartimento di Protezione Civile Nazionale – CoNISMaRITMARE – Progetto Bandiera MURST Ricerca Italiana in Mare – Pericolosità geologiche nei mari italiani SP4_WP1_AZ1_UO02 – CNRMARINE STRATEGY – Dir. Comunitaria 2008/56/EC – Habitat mapping applicato alla gestione e conservazione delle Risorse marine. ISPRACARG – Cartografia Geologica Ufficiale dello Stato alla scala 1:50.000. ISPRA – Serv. Geol. Naz.

Materiali Molecolari

Componenti:

Maria Laura Mercuri

Tematiche di ricerca:

  • Cromofori per Ottica non Lineare
  • Materiali Molecolari Multifunzionali
  • Complessi di Lantanidi Luminescenti
  • Recupero di metalli preziosi da rifiuti Hi-Tech

Progetti di ricerca:

Complessi di lantanidi con proprietà di luminescenza nel vicino infrarosso: studio della correlazione struttura/proprietà fotofisiche indirizzato alla fotonica molecolare (Progetto di ricerca di base orientata RAS L.R. 7/2007)

Nano Materiali Multifunzionali per applicazioni nell’Elettronica Molecolare (Progetto di ricerca di base orientata RAS L.R. 7/2007)Supramolecular photocatalytic water splitting (PERSPECT-H2O)” COST CM1202

Composti funzionali basati su complessi di metalli di transizione d e f per applicazioni Hi-Tech (Progetto di ricerca di base Fondazione Banco di Sardegna bando 2012)

Nano-Materiali multifunzionali per ottica e elettronica (Progetto di ricerca di base Fondazione Banco di Sardegna bando 2013)

Metodi di recupero eco-compatibili di metalli nobili da rifiuti Hi-Tech: valorizzazione e trasferimento tecnologico. (Progetto di ricerca di base Fondazione Banco di Sardegna bando 2013)

(Bio)mineralogia e Geochimica Ambientale

Componenti:

 

Riccardo Biddau

Giovanni B. De Giudici

Elisabetta Dore

Franco Frau

Daniela Medas

Stefano Naitza

Francesca Podda

Salvatore Vacca

Collaboratori:

Fabrizio Alfano (Borsista), Matteo Deidda (Dottorando), Michela Ebau (Borsista), Alfredo Idini (Borsista), Pegah Kharazian (Dottoranda), Pier Andrea Marras (Assegnista), Lorenzo Sedda (Borsista), Ignazio Scano (Dottorando).

Tematiche di ricerca:

  • Distribuzione, rilascio e dispersione/immobilizzazione nell’ambiente di elementi nocivi: controllo da parte di fasi mineralogiche e biominerali.
  • Drenaggi di miniera: origine, composizione, interazione, trasporto di elementi nocivi.
  • Caratterizzazione geochimica e isotopica delle acque superficiali e sotterranee, con particolare riguardo alla determinazione dei valori di fondo e alla presenza di specie inorganiche inquinanti.
  • Reattività e solubilità dei (bio)minerali.
  • Processi all'interfaccia tra (bio)minerali, ambiente e biosfera per la comprensione dei sistemi naturali e lo sviluppo di tecniche di risanamento ambientale.
  • Tecniche di luce di sincrotrone per la caratterizzazione dei (bio)minerali.
  • Tracciamento idrologico e metrica per la definizione delle priorità di bonifica ed obiettivi quantitativi.
  • Caratterizzazione mineralogica di materiali solidi di rifiuto minerario e metallurgico; minerochimica delle fasi maggiori ed accessorie presenti nelle discariche; caratterizzazione geochimica dei materiali e verifica dei contenuti in materie prime critiche (CRM) e strategiche, per la valutazione di possibili interventi di Economia Circolare.

Progetti di ricerca (ultimi 5 anni):

  • GeoSciences IR - “GeoSciences: a research infrastructure for the Italian Network of Geological Services "- WP5 Georesources and land monitoring - Update of the regional mining and mineral resources database with priority on critical and strategic raw materials for Decarbonization and Ecological Transition (2022-2025).
  • FdS2021 - Integration of new geological data into the characterization of the Einstein Telescope (ET) site of Sos Enattos (Sardinia, Italy) (2021 -2023)
  • PRIN2020 – ICare, bIogeochemiCal fate of emerging Anthropogenic pollutants in the sedimentary Record: a model based on foraminifEra (2022-2025).
  • FdS2020 - Sustainable land management: the tools of geology for the environment (2021-2023).
  • Università di Cagliari - Geogenic and anthropogenic sources of minerals and elements: fate and persistency over space and time in sediments (2020-2022).
  • Progetto cluster top down TESTARE (TEcnologie e STrumenti di cARatterizzazione e gestione avanzata dell'ambientE) (2018-2020).
  • Progetto: Determinazione dei valori di fondo naturale nei suoli e nelle acque sotterranee delle aree minerarie dismesse della Sardegna” in collaborazione con ARPA Sardegna (2019-2023).
  • RAS - CESA, Centro di Eccellenza per la Sostenibilità Ambientale (2017-2023).
  • FP7 ERANETMED2 72094 – SUPREME, developing tools for SUstainable food PRoduction in mEditerranean area using MicrobEs (2017- 2021).
  • Università di Cagliari - Tools for the analysis and management of land: multiscale approach, integrated dataset collection and geological mapping (2017-2019).
  • Accordo di collaborazione con il Servizio TGRI (Servizio Tutela e Gestione delle Risorse Idriche, Vigilanza sui Servizi Idrici e Gestione delle Siccità-Direzione generale Agenzia Regionale del distretto Idrografico della Sardegna) per: “Sviluppo di una attività riguardante la realizzazione di approfondimenti idrogeologici funzionali alla valutazione dello stato quantitativo dei corpi idrici sotterranei del distretto idrografico della Sardegna, nell’ambito dell’aggiornamento del Piano di Gestione del Distretto idrografico della Sardegna” (2016-2022).
  • European project Horizon2020 FLOWERED - "de-FLuoridation technologies for imprOving quality of WateEr and agro-animal products along the East African Rift Valley in the context of aDaptation to climate change" (2016-2019).

Proposal sincrotrone (ultimi 5 anni):

  • CERIC 20222153 e 20212018, Co-contamination of ocean waters and its impact of cellular and biomineralization processes: a case study on foraminifera.
  • Elettra  20220245, Understanding cyanobacterial Zn-biomineralization processes.
  • Elettra  20200302, Microscopic processes ruling the attenuation of pollutants in the hyporheic zone of mine-polluted rivers
  • CERIC 20192072, Fate of metals and pollutants in marine benthic micro- and macrofauna.
  • CERIC 20182100, Investigating incorporation of metals in foraminiferal shells.
  • Elettra  20180141, Investigating distribution of metals in foraminifera shells.
  • CERIC    20177040, Incorporation of pollutants in foraminiferal shells: tools for biomonitoring.

Pedologia

Componenti:

Andrea Vacca

Tematiche di ricerca:

  • Genesi, rilevamento e cartografia dei suoli
  • Rapporti tra forme e suoli sui depositi quaternari continentali
  • Valutazione dei suoli e del territorio per usi diversificati
  • Degradazione del suolo

Progetti di ricerca:

“Carta delle unità delle terre e della capacità d’uso dei suoli – primo lotto”, finanziato dalla Regione Autonoma della Sardegna (RAS) (2011-2014).

“Paleoambienti, stratigrafia e processi pedogenetici delle unità deposizionali quaternarie nel Campidano meridionale (Foglio 557 Cagliari)” finanziato dalla RAS con la L.R. 7/2007, bando 2008 (2010-2012).

“Progetto di fattibilità della cartografia delle unità di terre e di capacità d’uso dei suoli relativamente alle aree di ambito costiero PPR”, finanziato dalla RAS (2008-2009).

“Gestore di risorse condivise per analisi di dati e applicazioni ambientali (GRIDA3)”, cofinanziato dal MIUR (2006-2009).

Petrologia dei sedimenti metamorfici

Componenti:

Marcello Franceschelli

Gabriele Cruciani

Tematiche di ricerca:

  • Caratterizzazione mineralogica, petrografica e geochimica dei litotipi meta-ignei e metasedimentari che costituiscono i basamenti metamorfici. L’indagine petrologica si svolge con l’osservazione di campioni sul terreno ed analisi di laboratorio integrate con un approccio teorico basato sui principi della termodinamica.

Progetti di ricerca:

“Evoluzione metamorfica e traiettorie pressione-temperatura di rocce di alto grado e alta pressione della Zona Assiale della catena varisica sarda.”Legge Regionale 7 agosto 2007, n.7. Progetti di Ricerca Fondamentale o di Base (Coordinatore scientifico M. Franceschelli).

Petrografia Applicata e Georisorse Minerarie

Componenti:

Columbu Stefano

Tematiche di ricerca:

  • Caratterizzazione geochimica, mineralogica, petrografica e fisico-meccanica di rocce e materiali litoidi (e.g.: malte, calcestruzzi, etc.)
  • Indagini petro-archeometriche nei Beni Culturali (i.e.: studi di provenienza dei geomateriali, processi di alterazione chimico-fisica dei materiali lapidei e delle malte antiche, conservazione e restauro)

Progetti di ricerca:

Progetto RAS dal titolo: “Romanico e territorio. I materiali costruttivi delle chiese della Sardegna giudicale: nuovi approcci per la valorizzazione, la conservazione e il restauro”, L.R. 7/2007 (annualità 2009, codice domanda CRP-18095, CUP: F71J11000620002), Coordinatore scientifico: Stefano Columbu

Sedimentologia e Geologia Stratigrafica

Componenti:

Luciano Lecca

Luca G. Costamagna

Tematiche di ricerca:

  • Evoluzione della Sardegna e dei suoi margini durante il Neogene-Quaternario.
  • Stratigrafia del post-Messiniano nella Penisola del Sinis.
  • Stratigrafia del Tirreniano in tutta la Sardegna.
  • Analisi sedimentologica, architetturale, stratigrafica e mineralogico-petrografica di successioni continentali sarde di età carbonifero-permiana (bacini molassici post-varisici), triassica (Buntsandstein), giurassica (Fm. di Genna Selole) e terziaria (Fm. del Cixerri, Fm. di Ussana);
  • Analisi di facies e degli ambienti di sedimentazione delle successioni carbonatiche triassiche e giurassiche della Sardegna, con particolare riguardo alle modalità di sviluppo di eventi e processi fisici come registrati dalle strutture sedimentarie;
  • Analisi dell’evoluzione paleogeografica e geodinamica del blocco sardo-corso nel Mediterraneo occidentale fra ilCarbonifero ed il Giurassico e fra l’Eocene ed il Miocene inferiore; Analisi petrografica e stratigrafica delle successioni paleozoiche dell’area di medio-alto grado metamorfico della Sardegna nord-orientale (Baronie – Gallura) con particolare riguardo ai litotipi arenacei; confronti con successioni coeve di grado metamorfico inferiore poste nella Sardegna centro-meridionale.
  • Questi studi vengono condotti tramite rilevamenti sul campo, sezioni stratigrafiche, studio di fotomosaici e individuazione di superfici limite fisiche fra diversi eventi deposizionali, campionature per la preparazione di sezioni sottili e successiva
  • Analisi microscopica dei litotipi, analisi chimiche.

Progetti di ricerca:

Cartografia Geologica Foglio Pula; Cartografia Geologica Foglio Oristano;Progetto PRIN “Quaternary climate action on Mediterraneane ecosystems, (QUATERMED)”, presentato a MIUR ,2010-11 – prot. 2010XSZERR_006, coordinatore locale G.L. Pillola, coordinatore nazionale.Metodi sperimentali di architettura deposizionale ed analisi composizionale di depositi continentali della Sardegna per ricostruzioni paleoambientali

Sintesi e reattività dei carbocicli tensionati

Componenti:

Angelo Frongia

Tematiche di ricerca:

  • Sviluppo di nuove metodologie di sintesi basate sulla trasformazione di sistemi carbociclici tensionati: studio di nuove reazioni di contrazione, espansione ed apertura di anello di derivati ciclopropanici, ciclobutanici e ciclopentanici opportunamente funzionalizzati; studio ed applicazioni sintetiche delle reazioni di riarrangiamento intramolecolare di derivati 2-idrossi ciclobutanonici, 2-imminociclobutanolici (riarrangiamento alfa-chetolico, imminolico, enaminolico e di tipo Amadori-Heyns) e alchiliden ciclobutanolici (isomerizzazione di alcoli allilici per la sintesi di composti ciclopropan-e ciclobutan 1,4-dicarbonilici).
  • Utilizzo del concetto di “transient strained overbred intermediates” come strumento sintetico per la costruzione modulare di nuove strutture molecolari complesse. Sviluppo di nuove reazioni tandem di “ring-closure/ring-fission” e “ring-closure/depart-and return rearrangement process”.
  • Progettazione e preparazione di scaffold molecolari carbo- ed eterociclici ed amminoacidi non naturali di interesse biologico e terapeutico. Sintesi e studio conformazionale di nuovi acidi 2-ammino ciclobutan carbossilici.
  • Applicazione dell'editing molecolare (inserimento, cancellazione o scambio di atomi e traslocazione di gruppi funzionali) nella sintesi di prodotti biologicamente attivi a partire da carbocicli tensionati.
  • Funzionalizzazione enantioselettiva di derivati ciclopropanici e ciclobutanici.
  • Studio delle protonazioni asimmetriche di enolati transienti generati mediante riarrangiamento intramolecolare di sistemi carbociclici tensionati.

Progetti di ricerca:

...

Organic synthesis and catalytic process development

Members:

Francesco Secci

Research lines:

-Strained carbocyclic systems as straightforward reagents for organic synthesis: study of new organic reactions based on the use of tensioned carbocyclic systems as high value synthetic tools for the construction of non-conventional carbo and heterocyclic molecular structures with potential applications in drug discovery and total synthesis.

-Development of new photochemical and photocatalytic procedures: development and design of new photo-induced, batch and continuous flow, scalable and high-performance processes for the preparation of organic building blocks and APIs

-From waste to useful building blocks and bioactive molecules: enhancement of agricultural waste for the extraction of polymeric biomolecules and small molecules and their use in the synthesis of building blocks to be used in technological applications and the development of key molecules in the design of bioactive and additive molecules for the creation of new environmentally friendly materials.

-Synthesis and photophysical characterization of organic molecules for technological applications: design, synthesis and photophysical characterization of new organic phosphors to be used in biomedical applications (photodynamic therapy, bioimaging) and the identification of photocatalysts and sensitizers for the development of new photocatalytic processes.

Research projects:

2022. Multistep continuous flow telescoped synthesis of high value pharmaceutical candidates " in collaboration with Dr. Dario Cambie. Max Planck institute, Biomolecular Systems Continuous Flow Chemistry, Postdam (Germany) finanziato attraverso il programma DAAD_Germany.

2021. Partnership in the project: Tender - Treatment in NOD (Non Obese Diabetic Mouse) with statins during pregnancy prevents the onset of type 1 diabetes mellitus (T1D) in the unborn child: an animal model for the prevention of T1D in Sardinia, funded by autonomous region of Sardinia with resolution No. 48/60 of 10.12.2021, management of the research unit that deals with the synthesis and characterization of new antidiabetic drugs.

2020. PhD grant DOT1304455: CUP J89J20000930001 "Development of new photo-induced processes and their use for the transformation of biomass fractions" Ph.D scholarship Internal areas and marginalized areas "- XXXVI cycle, Plan Extract Research and Innovation 2015-2017, Human Capital Axis , of the Development and Cohesion Fund.

2018. Development of new termally activated delayed fluorescence dyes for optoelectronic applications "in collaboration with Prof. Eli Zysman-Colman of the University of Saint Andrews. (National Operational Program ESF-ERDF Research and Innovation 2014-2020 (PON RI 2014-2020), Axis I "Human Capital", Action I.1 "Innovative Doctorates with industrial characterization.

2011. Microtechnologies and modern spectroscopic techniques for the development and rationalization of eco-sustainable stereoselective synthesis processes in collaboration with  Prof. Renzo Luisi (University of Bari) and Dr. Corrado Cuocci (University of Bari)

Applied Spectroscopy and Molecular Modeling

Members:

M. Andrea Scorciapino

Paola Carta

Sara Boi

Research lines:

  • Passive trasport through protein channels and lipid bilayers
  • Gas adsorption and diffusion through meso- and micro-porous materials
  • Structure of bioactive peptides
  • Structure and coordination properties of siderophores and other complxes in solution

Main techniques:

  • Nuclear Magnetic Resonance in solution and solid state
  • Classic Molecular Dynamics and Monte Carlo Simulations
  • Numerical methods and simulations
  • Fluorescence UV-vis Spectroscopy
  • Infrared Spectroscopy, transmittance and total attenuated reflectance
  • Microtensiometry for lipid monolayers surface tension

Projects:

Sardegna Ricerche – Regione Autonoma della Sardegna - Proof of Concept: Valorizzazione dei risultati della ricerca in biomedicina 2022. “Predictive function of drugs permeability coefficient for large database screening (f-PERMEATE).”

Fondazione di Sardegna – Progetti di Ricerca Biennali 2021. “Sorbents for environmental applications: a synergetic computational modelling and experimental approach.”

Termodinamica Applicata

Componenti:

Silvia Porcedda

Alessandra Piras

Tematiche di ricerca:

  • CALORIMETRIA E VOLUMETRIA-Miscele di sostanze organiche

Lo studio di miscele organiche liquide binarie e ternarie viene affrontato ricorrendo a determinazioni sperimentali di volumi ed entalpie molari di miscelamento mediante densimetria e calorimetria a flusso.

Sulle miscele in studio, quando disponibili sufficienti dati termodinamici concernenti entalpie ed energie di Gibbs d’eccesso, coefficienti di attività ed entalpie parziali molari a diluizione infinita ed eventualmente dati sugli equilibri di fase, LVE ma anche LLE e talvolta LSE viene applicata la trattazione DISQUAC.

Dallo studio di un gran numero di sistemi sono state ricavate delle regole generali di evoluzione dei parametri al variare della struttura delle molecole. La presenza di una correlazione tra i parametri consente di predire i valori delle proprietà di miscelamento ed i diagrammi di fase per miscele non studiate sperimentalmente.

  • Miscele di liquidi ionici in solventi molecolari

Le tecniche di indagine termodinamiche sono state inoltre applicate su una selezione di liquidi ionici, LI, e loro miscele con componenti molecolari liquidi. Tra I LI ci siamo focalizzati su quelli liquidi a temperatura ambiente, LITA, che sono di più pratico impiego.

Su tali sistemi vengono eseguiti esperimenti di titolazione calorimetrica isoterma che consente di trattare sostanze di elevata viscosità e consente di ottenere oltre ai valori di entalpia di miscelamento delle miscele, DmixH  anche i valori delle entalpie parziali molari d’eccesso dei componenti per via diretta fornendo una più estesa descrizione del sistema.

ESTRAZIONE DI SOSTANZE NATURALI MEDIANTE CO2 IN FASE SUPERCRITICA

L’attività di ricerca è basata sulla messa a punto di tecniche di estrazione con diossido di carbonio in condizioni supercritiche (SFE) di sostanze naturali (oli essenziali, coloranti ecc.) utilizzabili in formulazioni alimentari, cosmetiche e farmaceutiche.

Progetti di ricerca:

PRIN Anno 2009 – prot. 2009WHPHRH_002. Caratterizzazione delle proprietà strutturali, dinamiche e termodinamiche di liquidi ionici e loro miscele. Coordinatore Scientifico: Prof Ruggero Caminiti.Progetto Cluster Green Chemistry-Molecole bioattive da biomasse mediante metodi di Green Chemistry. Sardegna Ricerche Anno 2008/2009.

Progetto Biomedicina Sviluppo di metodologie per la modellizzazione e lo studio di farmaci e biofarmaci. MIUR. Legge 297/199 ART. 13 dm 28142. Anno 2006/2008.
Progetto Risorse naturali. Programma Comunitario PIC – INTERREG III. 2004 – 2007.

Referente: Prof. Maria Assunta Dessì.

Progetto PON 1.4L-2006-16 “NATURALMENTE SARDEGNA” promosso dall’Istituto Tecnico Industriale “M. Giua” di Cagliari e il Dip.to Scienze Chimiche, Università di Cagliari. Anno 2007.

Dinamica dei Fluidi Crostali

People:

Silvio Ferrero

Stefano Naitza

Laura Pioli

Tematiche di ricerca

Ci occupiamo di come i fluidi geologici si generano, si muovono e interagiscono con la crosta durante la loro risalita.

· Processi magmatici, dalla generazione alla dinamica eruttiva

· Sistemi mineralizzanti

· Evoluzione dei fluidi metamorfici crostali

· Sviluppo di nuovi approcci analitici e modellistica analogica

Progetti di ricerca

· BASFRAG: Fragmentation of basaltic magmas. Finanziato dal Fond National Suisse

· SIMPLIFIED: aSsessing Impact of Paroxysmal expLosions at StrombolI volcano coupling remote sensing and FIeld Data’. Finanziato da ESA

· FE 1527/2-3 “Nanogranites in migmatites: deciphering the chemical differentiation in the continental crust”. Finanziato da DFG (Deutsche Forschung Gemeinschaft)

· GeoSciences IR - “GeoSciences: a research infrastructure for the Italian Network of Geological Services "- WP5 Georesources and land monitoring - Update of the regional mining and mineral resources database with priority on critical and strategic raw materials for Decarbonization and Ecological Transition 

· RAS FDS 2020-2022 “Sustainable land management: the tools of geology for the environment” Finanziato dalla Fondazione Banco di Sardegna

Chemistry of the Macromolecules and Optoelectronic Organic Materials

Research Topics:

• π-Conjugated organic compounds (macromolecules, oligomers, and polymers) for organic electronics (sensors, solar cells, transistors, and light-emitting diodes)
• Organic chromophores for Nonlinear Optics
• Photochromic and light-responsive compounds and materials
• Photoactive organic compounds for diagnostics and treatment of neurodegenerative and oncological diseases
• π-Conjugated organic compounds for organic bioelectronics

Research Projects:

• 2023. Proof of Concept (PoC) Unica – Project: SITRA – "Seal of Integrity for Temperature Monitoring and Product Quality"
• 2022. Royal Society International Exchanges - Project: IES\R2\222161 - "Solid State Luminescence of Mechanically Interlocked Molecules Containing Lanthanides" in collaboration with Prof. Guzman Gil-Ramirez, University of Lincoln
• 2022. PRIN PNRR - Project: P2022ZHBZE – "Smart Wood: The Ecosystem at Work to Preserve Itself"
• 2020. PON Research and Innovation (RI) - Project: UA2002PONRIC2022_36 - "Photochromic Torsional Switches for Organic Solar Cells" - PhD fellowship - XXXVI cycle
• 2020. Fondazione di Sardegna (FdS) – Project: F75F21001250007 – "Self-Control Binding (SCB) Architectures for Parkinson's Disease Diagnosis"

Questionnaire and social

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