Sintesi su larga scala di nanoeterostrutture colloidali inorganiche di TiO2@WO3-x basate su eterogiunzioni multicomponente semiconduttore (TiO2)-plasmonico (WO3-x). Le sintesi di questi nanosistemi sono realizzate in ambiente acquoso mediante l’utilizzo di microonde, una modalità di riscaldamento dielettrico localizzato in core estremamente efficace, veloce, omogeneo e modulare in più vessel di reazione in simultanea, che permette tempi di sintesi rapidissimi, alte temperature di sintesi anche in ambiente acquoso e facile scalabilità. Queste nanoeterostrutture massimizzano i meccanismi fotochimici (e non) attivati nel range spettrale UV e VIS-NIR. Esse hanno dato evidenza di essere di interesse come materiale attivo in dispositivi elettrocromici IR-selettivi; materiale fotocromico già testato in tessuti tecnici; chemiresistori per il gas sensing e soprattutto come fotocatalizzatori in reazioni di fotossidazione in fase liquida. L’utilizzo di elementi chimici di larga disponibilità e dai costi contenuti, di acqua come principale solvente di reazione e la rapidità di sintesi, inquadrano l’intero processo nei campi della chimica verde e della sostenibilità di processo.
Produzione su larga scala (grammi di materiale) mediante tecnica a microonde di nano-eterostrutture semiconduttore-plasmoniche di TiO2@WO3-x con controllo morfologico e composizionale su scala di singola eterostruttura. Simili materiali eterostrutturati stanno riscuotendo crescente interesse nella comunità scientifica di riferimento, sebbene spesso richiedano la presenza di metalli nobili (rari e costosi) quali componente plasmonica. Diversamente, l’eterostruttura qui discussa utilizza un semiconduttore comune in una forma non stechiometrica (WO3-x) che assume per questo un carattere metallico. Le nanostrutture sono generate in ambiente acquoso, dove conservano un’ottima stabilità colloidale, mediante un sistema microonde modulare, che prevede molte decine di sintesi in parallelo. Questo approccio sintetico bypassa le limitazioni convenzionali dello scaling up massivo, rendendo economicamente più competitiva la produzione di questi ‘nano-inchiostri’ foto attivi, applicabili in settori disparati. Inoltre, la possibilità di funzionalizzazione di superfici di larga area con tecniche wet e user-friendly per realizzare superfici nano-funzionalizzate senza limiti imposti da geometrie è un ulteriore vantaggio non secondario.