Sviluppo e caratterizzazione di un processo assistito da plasma atmosferico di non equilibrio per la sintesi di nanoparticelle di argento

L’attività di tesi svolta ha previsto lo studio di processi assistiti da plasma atmosferico di non equilibrio per la sintesi di nanoparticelle (NPs) di argento, dotate di proprietà biologiche e ottiche innovative che possono essere sfruttate rispettivamente in ambito biomedicale e in quello di conversione di energia solare in elettricità. A seguito di uno studio critico dello stato dell’arte dei processi di sintesi di NPs plasma assistiti che ha permesso di orientare correttamente le prove svolte in laboratorio, sono stati implementati due setup sperimentali differenti che hanno consentito di caratterizzare due distinti processi di sintesi di NPs di argento (AgNPs) e accomunati dalla sorgente plasma corona jet e dal generatore micropulsato AlmaPulse utilizzati. Il primo studiato ha previsto l’interazione di un plasma atmosferico di non equilibrio con una soluzione statica di AgNO3 (processo batch) ed ha fornito informazioni propedeutiche alla comprensione dei fenomeni elettrochimici in volo aventi luogo durante il secondo processo di sintesi indagato. Quest’ultimo ha previsto l’interazione di un plasma di non equilibrio con un aerosol costituito da micro-gocce di una soluzione di AgNO3 trasportate da un flusso di Ar all’interno della regione ionizzata. Il lavoro svolto ha permesso di individuare i parametri operativi più interessanti su cui agire per potenziare i due processi di sintesi di AgNPs studiati ed ha messo in evidenza i punti di forza dei trattamenti in volo, in grado di eliminare alcune problematiche difficilmente risolvibili lavorando in condizione batch. I processi in volo, inoltre, sono caratterizzati dai più elevati rapporti superficie/volume ed energia/volume di liquido che li rendono intrinsecamente più efficienti dei processi batch, concentrando su di essi l’attenzione della comunità scientifica per sfruttare gli ampi margini di miglioramento di questa tecnologia.