Analisi e caratterizzazione di polimeri, biopolimeri, complessi organometallici e miscele complesse derivanti da liquefazione idrotermica di rifiuti solidi urbani o di modelli molecolari semplici.
La spettrometria di massa (MS) MALDI ed ESI (in infusione diretta o accoppiata ad un cromatografo liquido vengono utilizzate per la caratterizzazione di polimeri bioispirati quali lignine, eumelanine e allomelanine sintetizzati in vitro attraverso enzimi e/o catalizzatori organometallici. Inoltre la ESI-MS viene utilizzata per la caratterizzazione di miscele complesse derivanti da liquefazione idrotermica di rifiuti solidi urbani o di modelli molecolari semplici attraverso un approccio di tipo petroleomico.

Studio di meccanismi di reazioni organiche complesse multistadio attraverso spettrometria di massa e metodi teorico-computazionali.
La spettrometria di massa ESI viene utilizzata per lo studio di reazioni organiche complesse multicomponente attraverso la caratterizzazione strutturale degli intermedi di reazione, che per loro natura sono a concentrazioni molto basse e transienti, sfruttando l’estrema specificità e sensibilità della spettrometria di massa . Gli studi sperimentali effettuati attraverso la ESI-MS vengono supportati con studi teorico-computazionali.

Struttura e caratterizzazione funzionale di estratti da matrici biologiche o ambientali.
In questo ambito vengono sfruttate le potenzialità della microestrazione in fase solida (SPME) in modalità spazio di testa per estrarre e pre-concentrare analiti da matrici quali il particolato atmosferico, ghiandole di insetti, o piante di interesse per studiarne la componente organica volatile. Una volta estratti  tali componenti vengono caratterizzati tramite gas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS).

Cromatografia liquida (HPLC) per lo studio di sistemi di interesse ambientale, biologico, alimentare.
Vengono sviluppati e validati metodi di analisi cromatografica HPLC in fase inversa e di scambio ionico per la caratterizzazione di sistemi complessi di interesse ambientale, biologico ed alimentare. Un particolare interesse è rivolto allo studio della solubilità, della stabilità e le loro implicazioni nell’attività biologica/farmacologica dei principi attivi dello zafferano e della curcuma e la ricerca di tali sostanze e dei loro metaboliti nei tessuti degli organi bersaglio.   

Applicazioni della chemiometria nella separazione cromatografica e l’interpretazione dei dati.
Vengono sviluppati  e validati modelli statistici multivariati per prevedere e descrivere il comportamento cromatografico di molecole di interesse analitico. Il metodo della superficie di risposta e del disegno sperimentale viene applicato all’ottimizzazione di metodi analitici e processi di trattamento del campione.  La trattazione chemiometrica è applicata a dati analitici, in particolare, nell’ambito di studi  sulla tracciabilità ed il controllo di qualità degli alimenti.

Studio di materiali nanostrutturati per l’applicazione dei processi di trattamento delle acque.
Vengono analizzate le potenzialità di materiali innovativi nanostrutturati (nanotubi e nanospugne di carbonio, nanofibre, polimeri a stampo molecolare e materiali per fotocatalisi) nella decontaminazione delle acque.  In particolare, vengono studiati  fenomeni di adsorbimento e fotodegradazione di contaminanti ambientali nella prospettiva di ottimizzare le proprietà e le prestazioni dei suddetti materiali. La ricerca è svolta in collaborazione con il Gruppo di  Fisica della Materia Sperimentale.