Caratterizzazione di geomateriali funzionali per applicazioni tecnologiche

L’attività di ricerca è basata sullo studio dei geomateriali, in particolare nella loro accezione di minerali rinvenuti nel contesto geologico e di minerali sintetici che presentano proprietà chimico-fisico-meccaniche simili a quelle dei composti naturali. In questo senso diventa importante lo studio di alcune fasi presenti nel panorama geologico locale, come fosfati (e.g. apatite), silicati (e.g. cordieriti), o borati di terre rare. La loro caratterizzazione cristallochimica viene affrontata attraverso la combinazione di metodi come la diffrazione da raggi X (XRD), la spettroscopia Raman e all’infrarosso (FTIR), e la microscopia a scansione elettronica (SEM) accoppiato alla spettroscopia in dispersione di energia (EDS).
Dalla conoscenza di questi geomateriali è possibile realizzare composti sintetici che, grazie alla possibilità delle numerose sostituzioni chimiche, son richiesti per applicazioni in numerosi campi della tecnologia: per esempio molti materiali a base di apatite, usati in agricoltura, come nano-fertilizzanti, nell’ambiente, essendo ottimi materiali per la depurazione delle acque, nel nucleare, per lo stoccaggio di rifiuti radioattivi, fino ai beni culturali, ove costituiscono eccellenti film protettivi per i monumenti lapidei contro il degrado atmosferico. Oppure i borati di terre rare che si utilizzano per applicazioni ottiche e per i laser, analoghi sintetici di borati di cerio e lantanio che si ritrovano nella provincia magmatica romana.