Proposte di tesi SdM

Cognome e nome	Proposte di tesi	Sito web
Agnoli Stefano	I) Design di materiali multifunzionali basati metal organic frameworks, materiali 2d, e atomi singoli per applicazioni catalitiche nella conversione dell'energia (water splitting), nella "chimica verde" (reazioni di coupling, ossidazioni/idrogenazioni selettive etc ), e nella mimesi di processi enzimatici. II) Sintesi in condizioni di ultra-alto-vuoto e caratterizzazione via STM ed XPS delle proprietà elettroniche di film sottili di Covalent organic frameworks, ossidi e calcogenuri 2D per applicazioni in catalisi	homepage
Amendola Vincenzo	I) The thesis proposal is developed in a laboratory equipped with different laser sources and instruments for optical spectroscopy experiments, as well as exploiting various characterization techniques such as transmission electron microscopy, two-dimensional and three-dimensional maps of the elemental composition of nanomaterials, X-ray diffraction analysis, analysis of the surface composition and colloidal properties. The use of machine learning, design of experiment, LLM for data mining and DFT calculations are typically included. One starts from advanced laser-assisted synthesis procedures to obtain metallic nanoparticles and nanoalloys with compositions not yet explored, continuing with their characterization and application chosen between nanotechnology for cancer treatment and diagnosis, optical sensing, study of the structure-property relationship, photocatalysis or electrocatalysis. II) Per ricerche precedenti si veda home page: www.chimica.unipd.it/lasp Laboratorio di Sintesi Laser Assistita e Plasmonica (LASP) - In caso di interesse, contattare il docente	homepage
Azzolini Oscar	I) Ricerca e sviluppo di film sottili a barriera termica depositati attraverso tecniche di deposizione fisica da fase vapore. Research and development of thermal barrier coatings deposited through physical vapor deposition techniques. II) Ricerca e sviluppo di ricoprimenti a film sottile di AlN piezoelettrico, attraverso tecniche di deposizione fisica da fare vapore, per la realizzazione di sensori indossabili. Research and development of Piezoelectric AlN thin film coatings for wearable sensors, deposited via physical vapor deposition techniques.
Bonacchi Sara	I) Metal Nanowires as electrocatalysts for CO2 Reduction Reaction. The societal and environmental urgency to mitigate climate change effects in the coming decades has been promoting and accelerating the development of sustainable solutions for renewable energy and renewable fuel technologies. In this framework, a Master Thesis Project is open within our group and in collaboration with Organometallics Group at DiSC: Design, synthesis and characterization of novel metal nanowires to be exploited as heterogenous catalysts for the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) or capture to produce value-added chemical feedstocks. New Skills you can learn: nanomaterials synthesis and characterization, heterogenous electrocatalysis. Supervisor: Prof.ssa Sara BONACCHI (sara.bonacchi@unipd.it) External Collaboration: LyondellBasell Industry (Ferrara) II) Monolayer protected metal nanoclusters as building-blocks for the hierarchical assembly of novel nanostructures: synthesis, optical and electrochemical studies. New Skills you can learn: synthesis and chemical characterization of metal nanoclusters, photophysical and electrochemical characterization, and self-assembly. Supervisor: Prof.ssa Sara BONACCHI (sara.bonacchi@unipd.it)	homepage
Braggio Caterina	I) Terahertz time-domain Spectroscopy of antiferromagnetic topological materials II) Cavity magnon-polaritons for quantum sensing in particle physics
Calvillo Lamana Laura	I) Synergistic effect of single metal atoms and oxides on the CO2 electroreduction activity and selectivity. The thesis involves: (1) electrocatalysts' sinthesis; (2) physicochemical characterization by XRD, XPS, XAS, Raman, SEM/TEM, etc.; (3) electrochemical characterization towards the CO2 electroreduction reaction; (4) products analysis by gas chromatography and NMR. II) Redox mediators for decoupled water splitting. During the thesis you will: (1) synthetize the redox mediator materials (the type of materials will be decided just before starting the thesis); (2) characterize the materials by XPS, XRD, EXAFS, SEM/TEM, ICP, etc., (3) study the electrochemical properties of the materials (cyclic voltammetry, charge/discharge measurements, etc.), (4) test the performance of the materials as redox mediator.	homepage
Casalini Stefano	I) Titolo: "Elettrodeposizione di metalli e transistor ad effetto di campo operanti in liquido". Questa tesi si occupa dell’elettrodeposizione di alcuni metalli sul terminale di “gate” di un transistor basato su grafene ossido. Dal momento che questo terminale è composto da oro policristallino, alcuni metalli con caratteristiche più o meno simili verranno depositati e caratterizzati. Inoltre, questi transistor verranno caratterizzati a livello elettronico per verificare l’impatto di questi strati metallici.	homepage
Cesca Tiziana	I) Synthesis and characterization of plasmonic metamaterials for applications in nanophotonics, nonlinear optics and nanolasing. For further details about the thesis projects contact the professor and visit the website of the NanoStructures Group at the page: http://materia.dfa.unipd.it/nsg/ II) Study and control of the emission properties of quantum emitters coupled to plasmonic metamaterials. For further details about the thesis projects contact the professor and visit the website of the NanoStructures Group at the page: http://materia.dfa.unipd.it/nsg/	homepage
Collini Elisabetta	I) Plexciton hybrid nano systems: supramolecular assembly and photo-physical characterisation II) Advanced ultrafast dynamics characterisation of complex nanostructures organic/inorganic/hybrid materials (2D electronic spectroscopy and fs pump-probe)	homepage
Durante Christian	I) Studio via EC-STM (microscopia a scansione per effetto tunnelling in cella elettrochimica) di sistemi molecolari (metallo-porfirine) e implicazioni nel meccanismo di riduzione dell’ossigeno, come reazione di interesse in celle a combustibile a scambio protonico platinum free, batterie metallo aria e generatori di acqua ossigenata ed in campo biologico e sensoristico.	homepage
Ferrarini Alberta	I) Study of soft materials by Molecular Dynamics simulations, at atomistic and coarse-grained levels. Examples: supramolecular polymers, equilibrium and non-equilibrium self-assembling systems, hydrogels, nanostructured systems for delivery of nucleic acid therapeutics. II) Theoretical models for elastic and viscoelastic properties of anisotropic fluids.	homepage
Ferraro Davide	I) La microfluidica è la scienza che studia come manipolare piccole quantità di fluidi (pL e nL), attraverso canali di dimensioni micrometriche. Negli ultimi 20 anni, la microfluidica ha introdotto il concetto di Lab-on-a-Chip, che consiste nell'integrazione di processi chimici e biologici in piccoli dispositivi. Oggi, un ramo specifico della microfluidica, noto come microfluidica a gocce, sta avendo un grande impatto in molte applicazioni biomedicali. La tesi prevede lo studio, lo sviluppo e la validazione di nuovi dispositivi microfluidici per diagnosi tumorale, mediante l’uso di micro-particelle paramagnetiche opportunamente funzionalizzate. Particolare attenzione verrà rivolta all’isolamento di vescicole extracellulari da campioni proveniente da cultura cellulare e da plasma umano. Pertanto, lo studente acquisirà conoscenze in microfabbricazione, microfluidica e microscopia, oltre che in biologia cellulare. II) La tesi prevede lo studio del movimento di particelle magnetiche all'interno di gocce microfluidiche che scorrono in canali di dimensioni dell'ordine di centinaia di micrometri. La caratterizzazione sarà effettuata sia dal punto di vista fisico, attraverso l'analisi di immagini acquisite al microscopio ottico, sia dal punto di vista chimico, studiando i tempi di una reazione enzimatica. Quest'ultima, infatti, dipende dal grado di mescolamento dei reagenti e, di conseguenza, può essere utilizzata per valutare il mescolamento delle particelle all'interno delle gocce. Lo studente acquisirà quindi conoscenze in fluidodinamica a basso numero di Reynolds, microfabbricazione, microfluidica e microscopia.	homepage
Glisenti Antonella	I) Sviluppo ed ottimizzazione di catalizzatori nanocompositi a base di ossidi per la conversione di anidride carbonica in combustibile. Applichiamo metodi di sintesi altamente innovativi per creare attività catalitica in materiali a basso impatto ambientale ed economico. Sviluppo di materiali "spugne di ossigeno" per la produzione termociclica di idrogeno dall'acqua. Tutte le tesi toccano tutti gli aspetti: dalla progettazione del materiale, alla sua preparazione e caratterizzazione (XPS, XRD, SEM, EDX, TPR, TPD, BET...) fino alla verifica della funzionalità. II) Sviluppo ed ottimizzazione di elettrocatalizzatori (anodi e catodi) per celle ad ossido solido di nuova generazione: Celle reversibili per la conversione di energia chimica in energia elettrica e viceversa (immagazzinamento di energia) Celle elettrolitiche per la trasformazione di CO2+H2O in combustibile. Membrane a conduzione protonica per celle ad ossido solido a bassa temperatura, per membrane ceramiche reattive per la preparazione ed attivazione di idrogeno. Tutte le tesi toccano tutti gli aspetti: dalla progettazione del materiale, alla sua preparazione e caratterizzazione (XPS, XRD, SEM, EDX, TPR, TPD, BET...) fino alla verifica della funzionalità.	homepage
Martucci Alessandro	I) Trattamenti superficiali per il controllo della bagnabilità per applicazioni industriali II) Nanocompositi a base di biopolimeri per applicazioni ottiche e biomediche	homepage
Mattei Giovanni	I) The Master Thesis project is in the field of nanophotonics and in the light-matter interaction at the nanoscale. In particular, the student will be involved in the development of novel and unconventional sources of photons (single-photon sources, nanolasers,...) by exploiting a controlled interaction between quantum emitters and suitable nanostructures (metasurfaces, metamaterials,...) with engineered density of optical states. The activity will be mainly experimental, involving synthesis and characterization with different techniques available at the NanoStructures Group (NSG) at the Department of Physics and Astronomy but the design of the nanostructures will be performed by simulating their optical properties with suitable numerical techniques like finite-element methods. The definition of a specific thesis title will be done upon direct discussion with the interested student.	homepage
Maurizio Chiara	I) Synthesis and characterization of coupled transition metal oxide nanostructures working in synergy (Z-scheme) for sunlight-driven catalytic processes.	homepage
Mba Blazquez Miriam	I) Supramolecular organic soft materials with optoelectronic properties II) Small organic semiconductors and small organic fluorophores for photocatalysis, sensing	homepage
Monaco Giulio	I) I vetri sono tipicamente prodotti per raffreddamento veloce del fuso attraverso la transizione liquido-vetro. La natura dei processi dinamici che hanno luogo durante questa transizione costituisce un problema ancora da risolvere e di rilievo per la Scienza dei Materiali, dal momento che alla fine determina le proprietà del vetro. Si propone qui un lavoro di tesi basato sull’uso di tecniche spettroscopiche con raggi X per studiare, alla scala interatomica accessibile ai raggi X, la dinamica atomica di materiali che possono vetrificare. Parte dell’attività sperimentale sarà svolta presso un grande laboratorio internazionale come un sincrotrone o un laser X ad elettroni liberi (questa attività sarà telematica se la situazione epidemiologica lo richiedesse). La tecnica spettroscopica da usare dipenderà dalla tempistica della richiesta di tesi. Per un esempio recente si veda: F. Caporaletti et al., Nature Communications 12, 1867 (2021). II) Molti materiali, inclusi i liquidi viscosi e le sospensioni colloidali, possono solidificare in uno stato di non-equilibrio in condizioni che non sono ancora del tutto chiarite. Questo processo, noto come transizione vetrosa o vetrificazione, è uno dei problemi irrisolti più affascinanti della Fisica della materia condensata e della Scienza dei Materiali. Si propone qui un lavoro di tesi Magistrale basato sull’uso di un calorimetro flash per studiare le proprietà termodinamiche di materiali vetrificabili. Si tratta di uno strumento di sviluppo recente e capace di misurare campioni molto piccoli o che richiedono alte velocità di raffreddamento/riscaldamento o entrambe le cose. Esso permette dunque di studiare vetri con proprietà estreme non raggiungibili in precedenza. Per un esempio recente, si veda: X.Monnier et al., Science Advances 6, eaay1454 (2020).
Napolitani Enrico	I) The thesis will be performed at the new Laser Processing Laboratory at the DFA, in the field of Pulsed Laser Melting (PLM) of semiconductors. The detailed topic will be agreed according to the particular student's interest and the actual research needs. PLM has proven a beneficial potential to improve the electrical, structural and optical properties of semiconductors for advanced devices in several fields such as nanoelectronics, photonics, plasmonics, quantum technologies, gamma-ray detectors, thanks to its extremely fast dynamics (nanoseconds) of surface melting/recrystallization, which allows the synthesis of shallow layers with properties not accessible with conventional equilibrium thermal processes. The student will acquire several skills on different techniques such as pulsed UV Laser Processing, VdP-Hall, SIMS, AFM, HRXRD and on the physics of non-equilibrium doping processes and on the properties of hyperdoped semiconductor materials.	homepage
Pira Cristian	I) R&D of Nb3Sn films for Superconductive Radio Frequency (SRF) accelerating cavities, via magnetron sputtering and liquid diffusion II) Altre tematiche disponibili, sia su materiali superconduttori, sia su film sottili per applicazioni industriali. In caso di interesse, contattare direttamente il docente.	homepage
Rizzi Gian Andrea	I) Sintesi e caratterizzazione di materiali semiconduttori, principalmente a base di ossidi di metalli di transizione, adatti ad un utilizzo come fotoanodi o fotocatodi, in luce visibile, nei processi di water-splitting. Oltre alla caratterizzazione chimica e strutturale si propone anche una caratterizzazione fotoelettrochimica avanzata. II) Sensori fotoelettrochimici a base di materiali compositi costituiti da GCN (nitruro di carbonio grafitico), puro o drogato con boro o fosforo e decorato con nanoparticelle di metalli nobili (Ag, Au, Pt). La tematica di tesi prevede sia la preparazione che la caratterizzazione del materiale. Oltre alla caratterizzazione chimica e strutturale si propone anche una caratterizzazione fotoelettrochimica avanzata.	homepage
Sartorel Andrea	I) development of photoelectrodes based on molecular components (dye, catalyst) for application in artificial photosynthesis (water splitting into H2 and O2, reduction of CO2) II) Photocatalytic processes for carbon dioxide fixation into organic scaffolds, exploiting CO2 as a single carbon atom building block.	homepage
Sedona Francesco	I) Collaboration with Elettra Italian synchrotron light source. Construction and operational setup of a reactive plasma system for the cleaning of synchrotron x-ray mirrors and related characterization (https://shorturl.at/DtRNq) (The link may not work from unipd.it profile, if so try with another profile) II) On surface Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs) with tailored organometallic Interactions for catalytic applications https://shorturl.at/eKxxV (The link may not work from unipd.it profile, if so try with another profile)	homepage
Signorini Raffaella	I) Nanoscale thermometry: detection techniques and new nanostructured materials. Exploiting new multifunctional materials, based on a synergetic integration of different functionalities in a nanostructured platform, is of paramount importance in the emerging field of nanothermometry, for instance assembling together heater and thermometer elements in the same nanoparticle or nanostructure. This project work well fulfills these requirements. The idea is to project and realize new nanothermometers based on multifunctional nanostructured materials. II) Integrated circuits constitute a complex mosaic, where materials with different characteristics, grown or deposited in different ways and at different temperatures, are linked together in various geometries. The work focuses on the optical investigation of the properties of metal and semiconductor materials used to realize optoelectronic devices.	homepage