L’attività del laboratorio è incentrata sulla preparativa e caratterizzazione avanzata di materiali adsorbenti e di materiali a cambiamento di fase per accumulo termico.
I materiali sintetizzati presso il laboratorio sono essenzialmente materiali compositi adsorbenti costituiti da due fasi, ovvero una matrice, caratterizzata da una struttura mesoporosa, che ospita al suo interno una sostanza altamente igroscopica, comunemente un sale dalle spiccate proprietà adsorbenti (LiCl, LiBr, MgSO4, etc.). Inoltre, vengono anche realizzati e caratterizzati coating adsorbenti a base zeolite commerciale, che trovano impiego nelle pompe di calore ad adsorbimento, al fine di migliorare le proprietà di trasporto termico degli scambiatori di calore.
Il laboratorio è dotato di una strumentazione all’avanguardia che consiste in:
DVS Vacuum Surface Measurement System: è un sistema termogravimetrico avanzato per lo studio del fenomeno di adsorbimento di vapori e gas su materiali solidi porosi o liquidi adsorbenti. Tale strumento misura in modo accurato e preciso isoterme di e isobare di adsorbimento-desorbimento, in un ampio intervallo di temperature e di pressioni parziali.
- La
bSys Evo SETARAM: è uno strumento per l’analisi termica, DSC/TG, appositamente modificato per poter operare sottovuoto ed in ambiente saturo di vapore acqueo. Tale sistema viene impiegato per la misura della capacità di adsorbimento (isobare ed isoterme di adsorbimento) su solidi porosi e per la contemporanea valutazione dell’entalpia di adsorbimento (calore di adsorbimento).
- DSC1 METTLER TOLEDO: la calorimetria a scansione differenziale (DSC) è una tecnica che consente di determinare l’energia assorbita o rilasciata a causa di cambiamento di stato o di variazione delle proprietà chimiche da un campione in un ampio intervallo di temperatura. La stessa tecnica consente la valutazione del calore specifico dei materiali. Tale metodologia di analisi è utilizzata sia per lo studio dei materiali a cambiamento di fase, al fine di analizzare l’energia associata alla transizione di stato, che per i materiali adsorbenti, per la valutazione del loro Cp.
- C- Therm TCi: è uno strumento che permette di valutazione la conducibilità termica e l’effusività dei materiali (solidi, liquidi, polveri e slurry) sfruttando la tecnica definita Modified Transient Plane Source (MTPS), conforme alla normativa ASTM D7984.
- S
istema realizzato ad hoc per sottoporre a cicli di invecchiamento accelerato materiali adsorbenti per la verifica della loro stabilità idrotermale.
L’attività di caratterizzazione dei materiali adsorbenti ed a cambiamento di fase è anche realizzata sfruttando le apparecchiature d’istituto condivise tra tutti i laboratori, ovvero: diffrattometro a raggi X (XRD), fluorescenza a raggi X (XRF), microscopia elettronica a scansione (SEM) corredata di analisi EDAX, fiso-sorbimento di azoto alla temperatura dell’azoto liquido (tecnica BET).
