Personale docente

Davide Barreca

Indirizzo: VIA F. MARZOLO, 1 - PADOVA . . .

E-mail: davide.barreca@unipd.it

Nato nel 1972, D. Barreca si è laureato in Chimica presso l'Università di Padova col massimo dei voti e la lode nel 1996 ed ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Chimiche nel 2000. Dopo una borsa Post-Dottorato, è diventato Ricercatore CNR nel 2001 e Primo Ricercatore CNR nel 2002.

Attività scientifica
Per i risultati conseguiti, il Dr. Barreca è stato insignito di vari riconoscimenti, tra cui il Premio Internazionale “Vincenzo Caglioti” per la Chimica – Accademia Nazionale dei Lincei (2008), il Premio per risultati strategici/di eccellenza - CNR (2009), ed il Premio SAPIO per la Ricerca Italiana (2010) per l’attività sulla produzione fotocatalitica di H2.

Attività di coordinamento
- referente per la sede di Padova dell’Istituto CNR-ISTM nell’ambito dell’Italian Nanotechnology Census (Airi/Nanotec IT), e per la communità questio dell’Unità INSTM di Padova;
- membro del gruppo di lavoro “Manifatturiero Avanzato” – Dipartimento di Progettazione Molecolare del CNR (DPM-CNR);
- Vice-Presidente della Società Internazionale Thin Films Society, c/o Nanyang Technological University, Singapore;
- componente della Commissione Brevetti del Consorzio INSTM;
- coordinatore e/o responsabile/co-responsabile di unità operative nell’ambito di vari progetti finanziati dall’Università di Padova, dal Governo Italiano e dalla Comunità Europea.

Attività di docenza e di supervisione
Il Dr. Barreca è stato ed è relatore/correlatore di tesi di Laurea e di Dottorato in Scienze Chimiche presso l’Università di Padova e la Ruhr-Universität Bochum (Germania), nonché responsabile della formazione di laureandi, dottorandi e Post-Doc. È membro del Collegio dei Docenti della Scuola di Dottorato in Scienza ed Ingegneria dei Materiali e docente per corsi di Laurea dell’Università di Padova, nonché per numerosi corsi di Master e Scuole.

Attività di Referee
- riviste ISI (quali ACS Nano, Advanced Materials, Chemical Vapor Deposition, Chemistry of Materials, ChemSusChem, CrystEngComm, Dalton Transactions, Inorganic Chemistry, Journal of the American Chemical Society, Langmuir, Nanotechnology, Small, The Journal of Physical Chemistry);
- book proposal per la casa editrice CRC Press/Taylor & Francis;
- Progetti di Ricerca (ACS Petroleum Research Fund, Lise Meitner, TWAS, PRIN, PRISMA-INSTM).

Attività Editoriale
- Editore Europeo di Nanoscience and Nanotechnology Letters e di Journal of Nanoscience and Nanotechnology.
- Editore Associatodi Surface Science Spectra;
- Guest Editor di uno Special Issue su “CVD & Hydrogen” sulla rivista Chemical Vapor Deposition;
- Co-Editor di un volume di ECS Transactions - Proceedings of the EuroCVD-17 conference (CVD-XVII, 2009).

Membro di Comitati Scientifici/Organizzatori di vari congressi, tra cui:
- ThinFilms2012 – Singapore;
- CVD-XVII & EUROCVD-17 – Vienna, Austria, 2009;
- ACTSEA-2011, Taiwan;
- SAMIC Conferences (Brixen, 2002-2010).

• L. Armelao, D. Barreca et al.
“Au/TiO2 nanosystems: a combined RF-Sputtering/Sol-Gel approach”
Chemistry of Materials, 2004, 16, 3331.

• L. Armelao, D. Barreca et al.
“Recent trends on nanocomposites based on Cu, Ag and Au clusters: A closer look”
Coordination Chemistry Reviews, 2006, 250, 1294.
Invited Paper e highest accessed paper in Coordination Chemistry Review, 2006.

• D. Barreca, E. Comini, A.P. Ferrucci, A. Gasparotto, C. Maccato, C. Maragno, G. Sberveglieri, E. Tondello
“First example of ZnO-TiO2 nanocomposites by Chemical Vapor Deposition: structure, morphology, composition, and gas sensing performances”
Chemistry of Materials, 2007, 19, 5642.

• D. Barreca, P. Fornasiero, A. Gasparotto, V. Gombac, C. Maccato, T. Montini, E. Tondello
“The potential of supported Cu2O and CuO nanosystems in photocatalytic H2 production”
ChemSusChem, 2009, 2, 230.
Recensito da Chemistry – A European Journal, 2009, 15, 3916.

• E. Fois, G. Tabacchi, D. Barreca, A. Gasparotto, E. Tondello
““Hot” Surface Activation of Molecular Complexes: Insight from Modeling Studies”
Angewandte Chemie- International Edition, 2010, 49, 1944.
pubblicato come Hot Article e selezionato per il Frontispiece all’inizio della sezione Communications.
Recensito da Nature Chemistry e negli Hot Topics/Surfaces and Interfaces della Wiley Interscience

• D. Barreca, A. Gasparotto, E. Tondello
“Metal/oxide interfaces in inorganic nanosystems: what’s going on and what’s next?”
Journal of Materials Chemistry, 2011, 21, 1648.
Invited Paper, selezionato per la Back Cover (Journal of Materials Chemistry, 2011, 21, 1999)
pubblicato come Hot Article.

• D. Barreca, G. Carraro, V. Gombac, A. Gasparotto, C. Maccato, P. Fornasiero, E. Tondello
“Supported metal oxide nanosystems for hydrogen photogeneration: quo vadis?”
Advanced Functional Materials, 2011, 21, 2611 (codice ISSN: 1616-301X; impact factor = 10.179)
Invited Paper; Selezionato per il Frontispiece (Advanced Functional Materials, 2011, 21, 2610); Recensito da MaterialsViews.com.

• M. Cargnello, A. Gasparotto, V. Gombac, T. Montini, D. Barreca, P. Fornasiero
“Photocatalytic H2 and added-value by-products - the role of metal oxide systems in their synthesis from oxygenates”
European Journal of Inorganic Chemistry, 2011, 4309. (codice ISSN: 1434-1948; impact factor = 3.049)
Invited Paper; Selezionato per la Cover Page (European Journal of Inorganic Chemistry, 2011, 4295); Recensito da ChemInform Abstract .

• A. Gasparotto, D. Barreca, C. Maccato, E. Tondello
“Manufacturing of inorganic nanomaterials: concepts and perspectives”
Nanoscale, 2012, 4, 2813 (codice ISSN: 2040-3364; impact factor = 5.914)
Invited Paper.

• D. Bekermann, D. Barreca, A. Gasparotto, C. Maccato
“Multi-component oxide nanosystems by Chemical Vapor Deposition and related routes: challenges and perspectives”
CrystEngComm, 2012, 14, 6347 (codice ISSN: 1466-8033; impact factor = 3.842)
Invited Paper; pubblicato come Hot Article.
Selezionato per la Cover Page (CrystEngComm, 2012, 14, 6315-7076).

• G. Carraro, C. Maccato, A. Gasparotto, T. Montini, S. Turner, O. I. Lebedev, V. Gombac, G. Adami, G. Van Tendeloo, D. Barreca, P. Fornasiero
“Enhanced hydrogen production by photoreforming of renewable oxygenates through nanostructured Fe2O3 polymorphs”
Advanced Functional Materials, 2013, DOI: 10.1002/adfm.201302043.

L’attività di ricerca scientifica del Dr. Barreca si sviluppa nel settore della chimica inorganica, con riferimento allo sviluppo di nanosistemi multifunzionali a base di metalli-ossidi per applicazioni in sensoristica, energetica e fotocatalisi, con particolare riguardo alla produzione di idrogeno. L'attività scientifica è documentata da 241 lavori, dei quali: i) 152 articoli su riviste ISI; ii) 71 manoscritti non-ISI; iii) 13 lavori su atti di conferenze nazionali; iv) 1 capitolo su libro; v) 4 brevetti, ed oltre 280 comunicazioni a congressi.

Sintesi e caratterizzazione di composti molecolari quali precursori CVD di nanosistemi funzionali
Nella fabbricazione di nanosistemi multifunzionali, riveste importanza chiave la possibilità di modularne le caratteristiche agendo in fase di sintesi sulle molecole dei composti precursori.
Lo scopo di questa ricerca è la progettazione e la sintesi di complessi di metalli di transizione da utilizzarsi quali precursori in processi CVD e PE-CVD per i materiali di interesse. Particolare attenzione verrà dedicata allo sviluppo di composti contraddistinti da elevata volatilità, decomposizione pulita, stabilità all'aria. La tesi considera un percorso completo che va dalla formulazione del precursore, alla sua caratterizzazione mediante svariate tecniche analitiche, fino alla sua validazione in selezionati processi di crescita dei materiali.


Fabbricazione di nanosistemi inorganici per la degradazione di inquinanti e composti tossici attivata dalla luce
La crescente attenzione nei confronti dell’ambiente e della salute ha notevolmente sostenuto l’interesse nei confronti di processi di degradazione di inquinanti. In tale contesto, la fotocatalisi promossa da ossidi semiconduttori ha importanza chiave. Notevoli sforzi sono rivolti alla messa a punto di nanomateriali che consentano l’assorbimento della luce solare, largamente disponibile ed intrinsecamente rinnovabile, per promuovere i processi di interesse.
Il presente argomento di tesi riguarda l’utilizzo di metodologie da fase vapore per la messa a punto di nanocompositi a base di ossidi da destinarsi all’impiego in processi di fotodegradazione di inquinanti, mirati alla purificazione di acqua ed aria. I sistemi verranno progettati, sintetizzati e caratterizzati, dedicando attenzione allo sfruttamento sinergico delle caratteristiche dei diversi componenti per ottenere superiori performances funzionali.

Sviluppo di inanomateriali a base di ossidi per la produzione sostenibile di idrogeno
Materiali nanostrutturati a base di ossidi trovano ampia applicazione nella produzione fotoattivata di idrogeno, un vettore energetico di importanza strategica nell’ambito della ricerca di fonti di energia alternative ai combustibili fossili, allo scopo di garantire il pieno rispetto dei più restrittivi vincoli ambientali.
Questo progetto di tesi è focalizzato sullo sviluppo di nanocatalizzatori supportati a base di ossidi di elementi di transizione tramite tecniche Chemical Vapor Deposition e Sputtering. La sintesi dei nanomateriali di interesse sarà affiancata da un’estesa attività di caratterizzazione e dalla validazione funzionale nella produzione di idrogeno fotoassistita (a partire da opportune soluzioni acquose o per via fotoelettrochimica).

Sviluppo di nanosistemi funzionali per la rivelazione di gas tossici ed infiammabili
Il presente progetto di tesi sarà finalizzato allo sviluppo di innovativi processi CVD per la realizzazione di nanomateriali a base di ossidi di elementi di transizione. Il progetto sarà articolato in più fasi di lavoro, consentendo allo studente di familiarizzare con varie tecniche di analisi utili anche in vista della sua futura carriera, e prevederà: i) la messa a punto del processo CVD per i nanomateriali di interesse; iii) la loro caratterizzazione chimico-fisica; iv) il testing delle loro proprietà funzionali in sensori di gas per la rilevazione di analiti tossici e/o infiammabili, di interesse per la salvaguardia dell’ambiente e della salute umana.