Modellazione fisico - matematica di reattori e processi fotocatalitici, sia sotto il profilo dei rendimenti energetici e dei rendimenti quantici, sia sotto il profilo cinetico, allo scopo di progettare fotoreattori a membrana fotocatalitica, ed a membrana reattiva fotocataliticamente autorigenerantesi, per la depurazione integrale di aria ed acqua da microinquinanti organici, ed allo scopo di caratterizzare e validare nanomateriali fotocatalitici innovativi, immobilizzati in strutture a membrana.

Da circa 30 anni, il Responsabile ha preconizzato una tecnologia innovativa per la preparazione di membrane reattive, catalitiche, e fotocatalitiche, per la depurazione di acqua ed aria da microinquinanti organici. Tale tecnologia di produzione fotosintetica delle membrane consente un immobilizzo, con ancoraggio chimico, dei nanosistemi in una struttura a membrana microporosa. Le applicazioni ambientali di tali tipi di membrane sono attualmente in corso di sviluppo da parte di diversi gruppi di ricerca, che il Responsabile ha fondato, e/o con cui collabora, a livello nazionale ed internazionale. Premesso che soltanto utilizzando tali sistemi immobilizzati, come risulta dalla bibliografia allegata, è stato possibile raggiungere rendimenti quantici sinora mai conseguiti, il Responsabile ha messo a punto un modello cinetico capace di predire l'intero arco cinetico del processo di mineralizzazione dei microinquinanti, in perfetto accordo con i dati sperimentali, contrariamente a quanto avviene con altri modelli, pur diffusi in letteratura, ma inadeguati a questo scopo. Questo tipo di modellazione verrà ora estesa all'interpretazione dei rendimenti energetici, ed in particolare delle rese quantiche, in funzione sia della potenza radiante che della concentrazione dei microinquinanti. Gli obiettivi da raggiungere sono da una parte la progettazione integrale dei fotoreattori, come indicato nel titolo, con la possibilità di utilizzare anche reattori a membrana reattiva, che viene rigenerata fotocataliticamente, e dall'altra parte la possibilità di caratterizzare e validare adeguatamente materiali fotocatalitici immobilizzati in micro o nano strutture, ottenendo parametri affidabili, cinetici e fotochimici, in grado di superare l'attuale inconsistenza della maggior parte dei dati di letteratura, basati sull'uso di materiali in sospensione, e/o difettanti di una valutazione appropriata dei rendimenti quantici.