Persona
VERTOVA ALBERTO
PROFESSORE ASSOCIATO CONFERMATO
Settori (10)
Parole chiave (2)
CONVERSIONE DELL’ENERGIA E TRATTAMENTI AMBIENTALI
ENERGY CONVERSION AND ENVIRONMENTAL TREATMENTS
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Descrizione linee ricerca (3)
The main aim of the work consists in the development of efficient cathode for lithium-air batteries to be used for future generation electric vehicles (EVs). In this sense, the great advantages in adopting lithium-air batteries is their impressive energy and power density and specific energy bound to a high operative voltage (more than 2V).
The chemical phenomena at the basis of lithium-air batteries technology is still far to be completely understood. This in turn means that the principles on which the research of materials constituting all cell main components are still not completely known.
This leads to two main issues: on one side, there is an urgent need of understanding the phenomena occurring at the electrode surface and, on the other, finding suitable materials for optimizing the reaction kinetics and the cell durability while keeping the costs low.
Lithium-air batteries represent nowadays one of the main challenges in electrochemistry. This is mainly due to the intrinsic complexity of the system and to the difficulty in performing both in situ and ex-situ analysis on the cell components needed to highlight the reaction intermediates/products. In this context the main purpose of this research was aimed to characterize transition metal oxide as potential electrocatalysts. In particular, electrolytic MnO2 was chosen as the reference system and starting from this material we synthesized MnO2 via sol-gel route, that allows for a fine control of particle morphology and chemical surface speciation. The nominal composition of the electrocatalysts and the typical operative parameters of the sol-gel method have been modulated. In particular, different precursors, i.e. inorganic or organic (metal alkoxides) compounds, have been used and different synthetic conditions, by varying e.g. water/alkoxide and water/solvent ratios, hydrolysis temperature and time, solvent removal procedure, calcination temperature, have been adopted. This allows to prepare nanopowders showing, on one side, identical nominal composition, but on the other side largely different physical features between one another; the characterization of these materials will provide the scientific basis for designing more efficient electrocatalysts. We decided also to dope the MnO2 nanoparticles in order to increase the electronic conductivity, using Ag and Sn. The scope is to prepare a composite cathode with the possibility to limit the material pore choking at the positive pole by lithium oxides, with the aim to increase the specific capacity of the battery, which decreases with the charging/discharging cycles due to the isolation of the electrode surface from the electron transfer process. (2011 - )
The research is centred on the synthesis, characterization and development of multiphase nanostructured systems for the preparation of electrodes (cathodes) for oxygen reduction, to be used in direct alcohol fuel cells, with specific reference to the “alkaline” type, i.e. those adopting a polymeric anion exchanger electrolyte. The recent improvement of anion membranes, that allow for alkaline operating conditions with predictable advantages in terms of energy yield, makes the development of alkaline DAFCs competitive with the acid ones. The research deals with the characterization of metal (Ag/C) synthetized by the wet method and metal oxides synthetized by the sol-gel technique (IrO2-SnO2), as possible cathode materials in alkaline DAFCs. The investigation is carried out using potentiodynamic techniques and the Rotating Ring Disk Electrode (RRDE) as support. The use of RRDE allow to obtain important information about the reaction mechanism since it is possible quantify inter alia the amount of hydrogen peroxide produced in a broad range of potentials. A comparison study of different electrode materials in term of kinetic current, amount of hydrogen peroxide produced and the potential of the beginning the ORR was also carried out during this year. (2013 - )
This topic is focused on to the development of nanostructured multifunctional materials. These particular materials are, in fact, the core of modern electrochemical systems; their electrocatalytic and functional properties can be modulated through the appropriate design, synthesis and application to the wide areas of green chemistry and energy conversion. In this context, the research interest has been devoted to the electro-synthesis of silver nanoparticles (Ag-NP) for preparation of nanostructured multifunctional materials. These compounds can be used in applications for the rational use of energy (e.g. for the optimization of new energy device as Li-Air battery) and in environmentally oriented processes (e.g. depollution processes). In particular Ag-NP were supported on a carbon matrix and used for the electrochemical dehalogenation of chlorinated organic compounds. The research interest was also focused on the preparation methodologies of the electrode material to improve the catalyst performance and to reduce the silver content at the cathode electrode; there is evidence that nano-structured particles exhibit better behaviour than massive silver while allowing a substantial reduction of Ag loading. The characterization of all materials has been conducted both in aqueous media, using a Cavity MicroElectrode (CME) with chloroform as model molecule, and in organic media using acetonitrile (ACN) as solvent with benzylchloride (BzCl)as molecule test. The particular attention for BzCl reduction is due to the recent new proposal for the reaction pathway that implies the formation sequence of silver-substrate/product adducts, starting from a weakly adsorbed benzyl chloride-Ag specie, followed by the strongly adsorbed benzyl radical-Ag and benzyl anion-Ag species. The last ultimately desorbing to give the final reaction products. In this context, has been studied the effect on voltammetric signal of the presence of small water amounts in ACN. The source of proton from water may affect the normal reaction pathway and change the electrode activity of the silver. This provokes significant variations in electrode currents and potentials even at very low water content, thus providing an internal diagnostic signal for the quality of the solvent and a study for a correct understanding of the effective catalytic power of silver-based materials. In summary, the electrocatalytic activity of Ag-NP, with a low silver loading (20 wt%), was confirmed by the CVs results of the CHCl3 and BzCl reduction. To date experimental data confirm the better performance of the silver nanoparticles, synthesized with different methodologies, in comparison with commercial silver catalysts. (2008 - )
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Ricerca finanziata (7)
MATERIALI MULTIFASICI PER APPLICAZIONI NEL CAMPO DELL' ENERGETICA E DELL' AMBIENTE
PUR20062008 - PUR 2006-2008
Progetto
Partecipante
2008
MATERIALI MULTIFASICI PER APPLICAZIONI NEL CAMPO DELL¿ENERGETICA E DELL¿AMBIENTE
PUR20062008 - PUR 2006-2008
Progetto
Partecipante
2006
MATERIALI MULTIFASICI PER APPLICAZIONI NEL CAMPO DELL' ENERGETICA E DELL' AMBIENTE
PUR20062008 - PUR 2006-2008
Progetto
Partecipante
2007
Materiali multifunzionali nano- e micro-strutturati per l’energia e l’ambiente. Metodologie di sintesi, caratterizzazioni e reattività.
PUR90 - PUR 90%
Progetto
Partecipante
2009
New nanostructured materials for innovative lithium-air high-energy rechargeable batteries
CAR_RIC - Bandi Fondazione Cariplo
Progetto
Responsabile scientifico
2011
24 mesi
Novel Multilayered and Micro.Machined Electrode nano-Architectures for Electrocatalytic Applica-tions (Fuel cells and Electrolyzers)
PRIN2017 - PRIN bando 2017
Progetto
Responsabile scientifico
2019
36 mesi
PIANO DI SOSTEGNO ALLA RICERCA 2015-2017 - TRANSITION GRANT LINEA 1A PROGETTO "UNIMI PARTENARIATI H2020" (anno 2020)
PSR2015-17 - Piano di sviluppo di ricerca 2015-17
Progetto
Responsabile scientifico
2020
24 mesi
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Pubblicazioni (162)
Brevetti
Partecipazioni scientifiche (2)
Socio effettivo o corrispondente
- Società Chimica Italiana (Italia)
(2010 - )
2010
Socio effettivo o corrispondente
- International Society of Electrochemistry (Svizzera)
(2010 - )
2010
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Comitati editoriali (2)
Guest Editor di rivista o collana editoriale - Materials - Recent Progress in Electrode Materials and Electrolytes for Li-Based Battery Devices (2021 - 2022)
2021
Membro del Comitato Editoriale - Materials (2020 - )
2020
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Congressi (3)
Program committee (membro del comitato scientifico) - 4th E3 Mediterranean Symposium: Electrochemistry for Environment and Energy (15/09/2022 - 16/09/2022) 20220915
Partecipazione al comitato organizzativo - 2022 - CHESS: CONVENTIONAL AND HIGH-ENERGY SPECTROSCOPIES FOR INORGANIC, ORGANIC AND BIOMOLECULAR SURFACES AND INTERFACES (21/02/2022 - 25/02/2022) 20220221
Program committee (membro del comitato scientifico) - 2nd E3 Mediterranean Symposium: Electrochemistry for Environment and Energy (14/09/2016 - 16/09/2016) 20160914
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Network di ricerca
COST “Green Organic Electrochemistry” (progetto D29 – W0006-03, 2003-2007)
- member of Milano Unit of the COST project on “Green Organic Electrochemistry” (University of Pairgi12, Belfast, Coimbra, Kiev and Udine) D29 – W0006-03, 2003-2007
(01/03/2003 - )20030301
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Collegi di dottorato (11)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2023
(ciclo: 39 - Anno: 2023
2023
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2022
(ciclo: 38 - Anno: 2022
2022
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2021
(ciclo: 37 - Anno: 2021
2021
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2020
(ciclo: 36 - Anno: 2020
2020
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2019
(ciclo: 35 - Anno: 2019
2019
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2018
(ciclo: 34 - Anno: 2018
2018
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2017
(ciclo: 33 - Anno: 2017
2017
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2016
(ciclo: 32 - Anno: 2016
2016
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2015
(ciclo: 31 - Anno: 2015
2015
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2014
(ciclo: 30 - Anno: 2014
2014
)
Università degli Studi di MILANO -
CHIMICA-2013
(ciclo: 29 - Anno: 2013
2013
)
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Tutoraggio (4)
tutorship -
Dottorandi
- PANICO FRANCESCO
(01/10/2022 - )
20221001
tutorship -
Dottorandi
- MINELLI SIMONE
(01/10/2021 - )
20211001
tutorship -
Dottorandi
- CARRA' ANDREA
(01/11/2011 - 04/12/2014)
20111101
tutorship -
Dottorandi
- ARICCI GABRIELE
(01/10/2008 - 30/09/2010)
20081001
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Public Engagement (14)
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- Hydrogen Economy
Liceo Vittorio Veneto di Milano - Via A. De Vincenti, 7 - 20148 - Milano (MI) (17/01/2024 - 17/01/2024) 20240117
Dipartimento di Chimica
Produzione di programmi radiofonici e televisivi (Responsabile scientifico)
- M'Illumino di Scienza
Laboratorio 2060 - Dipartimento di Chimica - Via Golgi 19 20133 Milano (10/01/2024 - 10/01/2024) 20240110
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Dipartimento di Beni Culturali e Ambientali
Dipartimento di Chimica
Dipartimento di Filosofia Piero Martinetti
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- M'illumino di Scienza
TREVIGLIO SCUOLA MEDIA PFS (17/11/2023 - 17/11/2023) 20231117
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Dipartimento di Chimica
Dipartimento di Filosofia Piero Martinetti
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Partecipante)
- M'illumino di Scienza
Polo Formativo Scolastico Collegio degli Angeli (01/06/2023 - 01/06/2023) 20230601
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Dipartimento di Beni Culturali e Ambientali
Dipartimento di Chimica
Dipartimento di Filosofia Piero Martinetti
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Partecipante, Promotore)
- M'illumino di Scienza
collegio degli angeli - treviglio (01/06/2023 - 01/06/2023) 20230601
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Dipartimento di Beni Culturali e Ambientali
Dipartimento di Chimica
Dipartimento di Filosofia Piero Martinetti
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- Hydrogen Economy
’Istituto di istruzione superiore “ Benedetto Castelli”. Via Cantore, 9 - Brescia (31/05/2023 - 31/05/2023) 20230531
Dipartimento di Chimica
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- Hydrogen Economy
ISIS (Istituto Statale Istruzione Superiore) A. Ponti - Via Stelvio, 35, 21013 Gallarate VA (17/05/2023 - 17/05/2023) 20230517
Dipartimento di Chimica
Altre iniziative di Public Engagement (Relatore)
- Why chemists should consider a career in the oil and gas industry
Aula G09 (08/02/2023 - 08/02/2023) 20230208
Dipartimento di Chimica
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- Hydrogen Economy
Liceo Scientifico Leonardo da Vinci - Milano (07/02/2023 - 24/02/2023) 20230207
Dipartimento di Chimica
Attività di coinvolgimento e interazione con il mondo della scuola (Organizzatore)
- Hydrogen Economy
Scuola IIS Niccolò Machavelli di Pioltello (MI) (02/02/2023 - 02/02/2023) 20230202
Dipartimento di Chimica
Organizzazione di iniziative di valorizzazione, consultazione e condivisione della ricerca (Responsabile scientifico)
- Il ferro, il migliore amico dell'uomo
Centrale dell'Acqua di Milano (11/05/2021 - 11/05/2021) 20210511
Dipartimento di Chimica
Organizzazione di iniziative di valorizzazione, consultazione e condivisione della ricerca (Relatore)
- “Primo Levi: la poesia della chimica”
incontri on-line con alcuni docenti del Dipartimento di Chimica su alcuni elementi chimici del Sistema Periodico di Primo Levi
Centrale dell'Acqua di Milano, piazza Deocleziano 5 (30/04/2021 - 14/05/2021) 20210430
Dipartimento di Chimica
Altre iniziative di Public Engagement (Relatore)
- Qualità dell’ambiente e qualità della vita: la chimica si confronta con le nuove sfide dello sviluppo sostenibile
Biblioteca Valvassori Peroni, Via Valvassori Peroni 56 - Milano (23/05/2019 - 23/05/2019) 20190523
Dipartimento di Chimica
Altre iniziative di Public Engagement (Organizzatore)
- LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) E SVILUPPO DELLE FIGURE PROFESSIONALI: ESPERIENZE AZIENDALI A CONFRONTO
SALA CONVEGNI CNR (01/03/2019 - 01/03/2019) 20190301
Dipartimento di Chimica
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Description
Alberto Vertova si è laureato cum laude in Chimica Industriale, all’Università di Milano, nel 1989. Nel 1990 ha vinto la Borsa di Dottorato in Chimica Industriale e nel 1994 ha ottenuto il suo PhD in Chimica Industriale discutendo un Tesi su “Reazione di evoluzione di idrogeno e suoi isotopi su elettrodi di platino e palladio”. Nel 2000 ha passato un periodo di ricerca presso il gruppo del Prof. Y. Umezawa, dell’Università di Tokyo.
AV ha collaborato anche con il Prof. Dimitri Khoshtariya (Università di Tbilisi – Georgia), insieme al quale ha sviluppato metodologie di indagine relative alla velocità del processo di trasferimento elettronico in funzione del grado di modificazione degli elettrodi. Questa linea di ricerca ha permesso di ottenere, nel 2007, un finanziamento dalla Regione Lombardia, all’interno del progetto INGENIO, per la verifica della ricaduta industriale di tale ricerca. Inoltre AV è stato chiamato a partecipare al gruppo COST “Green Organic Electrochemistry” (progetto D29 – W0006-03, 2003-2007), attività che ha permesso di stringere una proficua collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Jean-Yves Nédélec (CNRS, Thais, France).
Attualmente AV è professore Associato presso il Dipartimento di Chimica dell’Università degli Studi di Milano, dove svolge la sua attività didattica e di ricerca sui temi dell’energetica, della fotoelettrochimica, della cinetica elettrochimica e dei trattamenti elettrochimici ambientali.
AV ha ottenuto due finanziamenti nazionali: Prin 2008: 2008PF9TWZ e Cariplo Foundation (2010/0506).
AV è coautore di un brevetto sulla preparazione, rapida ed economica, di microelettrodi flessibili per applicazioni alla Scanning Electrochemical Microscopy; domanda numero: 102019000024193; data di presentazione: 17/12/2019.
AV è membro del Collegio della Scuola di Dottorato in Chimica dell’Università degli Studi di Milano.
AV ha ottenuto l’Abilitazione Scientifica Nazionale a Professore di Prima Fascia nel 2018.
AV ha collaborato anche con il Prof. Dimitri Khoshtariya (Università di Tbilisi – Georgia), insieme al quale ha sviluppato metodologie di indagine relative alla velocità del processo di trasferimento elettronico in funzione del grado di modificazione degli elettrodi. Questa linea di ricerca ha permesso di ottenere, nel 2007, un finanziamento dalla Regione Lombardia, all’interno del progetto INGENIO, per la verifica della ricaduta industriale di tale ricerca. Inoltre AV è stato chiamato a partecipare al gruppo COST “Green Organic Electrochemistry” (progetto D29 – W0006-03, 2003-2007), attività che ha permesso di stringere una proficua collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Jean-Yves Nédélec (CNRS, Thais, France).
Attualmente AV è professore Associato presso il Dipartimento di Chimica dell’Università degli Studi di Milano, dove svolge la sua attività didattica e di ricerca sui temi dell’energetica, della fotoelettrochimica, della cinetica elettrochimica e dei trattamenti elettrochimici ambientali.
AV ha ottenuto due finanziamenti nazionali: Prin 2008: 2008PF9TWZ e Cariplo Foundation (2010/0506).
AV è coautore di un brevetto sulla preparazione, rapida ed economica, di microelettrodi flessibili per applicazioni alla Scanning Electrochemical Microscopy; domanda numero: 102019000024193; data di presentazione: 17/12/2019.
AV è membro del Collegio della Scuola di Dottorato in Chimica dell’Università degli Studi di Milano.
AV ha ottenuto l’Abilitazione Scientifica Nazionale a Professore di Prima Fascia nel 2018.