Strategie sintetiche per nanomateriali innovativi per applicazioni sostenibili in campo energetico e ambientale

The growing energy shortage and environmental issues have driven research to explore nanotechnology as a solution for environmental remediation and clean energy production. This work focuses on metallic and metal oxide nanoparticles (NPs), aiming to enhance the performance of photobioelectrochemical and catalytic systems. Various nanosystems have been studied, including silver nanoparticles with biocidal action against Escherichia coli, gold NPs integrated with photosynthetic bacteria to create bio-photoanodes, and cerium oxide NPs to improve the stability of microbial fuel cells (MFCs) due to their antioxidant properties and ability to scavenge reactive oxygen species (ROS). New synthesis and functionalization strategies were also explored to improve the catalytic properties of these materials, with applications ranging from disinfection to catalysis for the reduction of greenhouse gas and pollutant emissions. This contributes to the development of sustainable technologies for energy production and environmental protection.

La crescente carenza di energia e le problematiche ambientali hanno spinto la ricerca a esplorare la nanotecnologia come soluzione per il ripristino ambientale e la produzione di energia pulita. In particolare, questo lavoro si concentra sulle nanoparticelle (NP) metalliche e di ossidi metallici, con l'obiettivo di migliorare le prestazioni di sistemi fotobioelettrochimici e di catalisi. Sono stati studiati vari nanosistemi, tra cui nanoparticelle di argento con azione biocida contro Escherichia coli, NP d'oro integrate con batteri fotosintetici per la generazione di biofotoanodi, e nanoparticelle di ossido di cerio per migliorare la stabilità delle microbial fuel cells (MFC) grazie alle loro proprietà antiossidanti e scavenger di specie reattive dell'ossigeno (ROS). Sono state inoltre esplorate nuove strategie di sintesi e funzionalizzazione per migliorare le proprietà catalitiche di questi materiali, con applicazioni che spaziano dalla disinfezione alla catalisi per la riduzione delle emissioni di gas serra e inquinanti, contribuendo così a sviluppare tecnologie sostenibili per la produzione di energia e la protezione ambientale.