Mauro Carraro si è laureato in chimica nel 1998 ed ha svolto il Dottorato di Ricerca presso l’Università degli Studi di Padova tra il 1999 e il 2001. Successivamente ha ottenuto borse di studio per attività di ricerca post-dottorato finanziate dal CNR e dall’Università degli Studi di Padova (2002-2003). Ha trascorso brevi periodi di studio e ricerca (1-3 mesi) all’Università P. e M. Curie di Parigi (2001), alla Jacobs University Bremen (2007), alla Carnegie Mellon University di Pittsburgh (2011), alla Delft University of Technology (2012), alla Utrecht University (2013), alla Wroclaw Medical University (2016). Il percorso accademico ha previsto il ruolo di ricercatore universitario da gennaio 2004 a ottobre 2014, di professore associato da novembre 2014 ad aprile 2023 Attualmente è professore ordinario di chimica organica presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova. E' in possesso di Abilitazione Scientifica Nazionale anche in Chimica Industriale e in Chimica Inorganica.

Attività di ricerca: (i) sviluppo di complessi metallici e e nanosistemi per applicazioni in catalisi e nanomedicina, (ii) preparazione di materiali e nanostrutture ibride per applicazioni in catalisi e trattamento dell'acqua, (iii) valorizzazione (economia circolare) di scarti industriali.

Attività didattica: docente dei corsi di Chimica Organica I (mod. B) (dal 2004 al 2012) e Chimica organica IV (mod. B) (dal 2004). Docente di Chimica applicata (dal 2013) della Laurea in Scienze e Cultura della Gastronomia e della Ristorazione. Docente di Chimica organica (dal 2015) della Laurea in Scienze Farmaceutiche Applicate. Docente di Green chemistry per corsi post laurea (dottorato, master REACH, scuola di specializzazione in rischio chimico) dal 2011 e per il corso SUSTAINABLE CHEMISTRY AND TECHNOLOGIES FOR CIRCULAR ECONOMY dal 2021. E’ inoltre membro della commissione per la gestione dei laboratori didattici e del collegio dei docenti della scuola di dottorato in Scienza ed Ingegneria dei Materiali.

Pubblicazioni: Mauro Carraro è autore di ca 100 pubblicazioni su riviste internazionali, 5 capitoli di libri e di un brevetto nazionale.

Vedi elenco sul sito:

http://www.chimica.unipd.it/mauro.carraro/pubblica/pub.htm

Le tematiche di ricerca attuali riguardano prevalentemente la preparazione di sistemi ibridi molecolari e nanostrutturati, per applicazioni in catalisi biomimetica, green chemistry e nano medicina.

1) Progettazione di poliossometallati bio-ibridi (POM) con attività farmacologica

I poliossometallati (POM) sono ossidi metallici molecolari di metalli di transizione delle prime serie come Mo, W, V nel loro stato di ossidazione più elevato. I POM hanno un'ampia topologia strutturale e una ricca versatilità di proprietà chimiche e fisiche. I POM, infatti, trovano applicazione nella catalisi, nella scienza dei materiali e come potenziali nano farmaci, poiché mostrano attività antivirale, antibatterica, neuroprotettiva e antitumorale. La loro attività biologica è principalmente dovuta all'alterazione dei processi redox della cellula e alla capacità di interagire con macromolecole biologiche (proteine ​​ed enzimi) contenenti gruppi cationici. Un limite al loro utilizzo è la bassa selettività: per questo motivo sono in corso studi per funzionalizzare questi composti con molecole di tipo organico, al fine di rendere più selettivi i POM.

Il progetto prevede quindi di studiare l'interazione tra POM e molecole biologiche e di ottimizzare la preparazione di derivati ​​ibridi bio-inorganici. In particolare sono allo studio le seguenti fasi:
(i) la funzionalizzazione covalente di molibdati e vanadati ad attività antitumorale, con peptidi e altre biomolecole idonee al riconoscimento molecolare di bersagli biochimici;
(ii) riconoscimento di peptidi e proteine ​​coinvolti in malattie come il cancro e il morbo di Alzheimer, per evidenziare le capacità inibitorie dei poliossotungstati;
(iii) la preparazione dei sistemi di rilascio (capsule e nanotubi).

Il lavoro previsto consiste nella sintesi di derivati ​​ibridi (caratterizzazione NMR, ESI-MS, spettroscopia ottica) e nello studio delle interazioni con proteine ​​(UV-vis, CD, Fluorimetria, 2D NMR). La proposta prevede collaborazioni nel campo della sintesi e caratterizzazione di peptidi o proteine. È prevista anche l'implementazione di test di citotossicità presso altre istituzioni.


2) Chimica circolare: valorizzazione catalitica di materiali rinnovabili/scarti

I complessi metallici multinucleari possono essere impiegati come acidi o catalizzatori di ossidazione nella sintesi di sostanze chimiche e combustibili da fonti rinnovabili o scarti (agricoli o idustriali). Tuttavia, queste reazioni soffrono invariabilmente della formazione di sottoprodotti e richiedono ulteriore ottimizzazione. Ad esempio, reazioni di reidratazione, degradazione e condensazione possono influenzare l'efficienza di tali trasformazioni.
Un'interessante possibilità per rendere i catalizzatori polinucleari più efficienti ed eterogenei consiste nel reticolarli in polimeri organici (A) o nel supporto su nanotubi di argilla funzionalizzati (B).
Dalla fusione dei due domini scaturiscono proprietà sinergiche, grazie alla selettività promossa da fenomeni di adsorbimento, porosità, rigonfiamento. L'obiettivo della proposta consiste nell'esplorare l'uso di nanocatalizzatori innovativi per la valorizzazione dei materiali rinnovabili.

Tali obiettivi saranno perseguiti combinando l'uso di solventi verdi (quali dimetilcarbonato, limonene, etil lattato, acqua e liquidi ionici, solventi eutettici profondi). I polimeri compositi saranno caratterizzati da ATR, TGA, SEM, BET. Le reazioni saranno vagliate, ottimizzate e studiate da un punto di vista meccanicistico, previo monitoraggio mediante GC-MS, GC, HPLC e H-NMR.