Georgy Shafeev Award a dottorando catanese

Lo scorso 28 maggio 2026, il Georgy Shafeev Award 2026 è stato assegnato al Dott. Cristiano Lo Pò, Dottorando in Scienza dei Materiali e Nanotecnologie al DFA.

La premiazione ha avuto luogo a Castellón (Spagna), in occasione della 8th International Conference on Advanced Nanoparticle Generation and Excitation by Lasers in Liquids (ANGEL) (24-28/05/2026).

Il Dott. Lo Pò ha ricevuto il prestigioso riconoscimento per un risultato scientifico e un'idea particolarmente creativi nel campo della generazione e dell'eccitazione di nanoparticelle avanzate mediante laser nei liquidi grazie al suo contributo intitolato Laser ablation of a fork and water splitting application.

Tale lavoro si inserisce nel contesto della produzione di energia sfruttando idrogeno verde. In particolare, le reazioni di evoluzione dell'idrogeno (HER) e dell'ossigeno (OER) rivestono un ruolo fondamentale nel campo della sostenibilità ambientale, in quanto reazioni chiave per l'elettrolisi dell'acqua. I materiali ad alte prestazioni sono il platino per la reazione HER, mentre gli ossidi di iridio e rutenio per la reazione OER. Questi materiali sono preziosi e rari, pertanto, in termini economici, è preferibile utilizzare elettrocatalizzatori abbondanti in natura e non inquinanti. Una valida alternativa è rappresentata dalle leghe e dai composti di nichel-ferro, poiché gli effetti sinergici di questi due metalli di transizione sono stati dimostrati e osservati in letteratura.

Tali ricerche si inquadrano in una prospettiva ecocompatibile con un'economia circolare, poiché il punto di partenza è l'acciaio inossidabile, comunemente utilizzato nell'industria alimentare e della ristorazione, in particolare per le forchette. L'acciaio inossidabile contiene già ferro e nichel, oltre a una quantità aggiuntiva di cromo e carbonio, ed è sicuro (non tossico) poiché lo utilizziamo quotidianamente per mangiare.

In questo lavoro, la ablazione laser pulsata in liquido (PLAL) viene utilizzata per un duplice scopo: produrre nanoparticelle e modificare la superficie del bersaglio in acciaio inossidabile.

Il processo PLAL viene eseguito utilizzando un laser Nd:YAG a impulsi di nanosecondi in acqua su una comune forchetta in acciaio inossidabile 18/10 e il bersaglio viene spostato manualmente per ottenere una completa modifica della superficie.

Caratterizzazioni morfologiche, strutturali e compositive sono state effettuate mediante microscopia elettronica a scansione (SEM), microscopia a forza atomica (AFM), spettroscopia Raman, spettrofotometria UV-Vis e spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (EDX).

Le misurazioni elettrochimiche sono state eseguite in un elettrolita costituito da KOH 1 M. È stata utilizzata una configurazione a tre elettrodi con un filo di platino come catodo e un elettrodo a calomelano saturo (SCE) come elettrodo di riferimento. L'attività di scissione dell'acqua è stata studiata mediante voltammetria ciclica (CV), voltammetria a scansione lineare (LSV) e spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS).

Le nanoparticelle prodotte sono state utilizzate per la decorazione di un substrato di carbonio inerte e l'attività catalitica è stata studiata nei processi HER e OER, con un basso carico di catalizzatore (dell'ordine di 40 μg/cm²).

Dall'altro lato, il bersaglio in acciaio inossidabile modificato dopo il processo di ablazione aumenta notevolmente le sue prestazioni sia nella produzione di idrogeno che di ossigeno alla densità di corrente standard di 10 mA/cm².

I supervisor del Dott. Lo Pò sono i Proff. Francesco Ruffino e Stefano Boscarino.