Prof.ssa

TERENZIANI Francesca

Professore di II fascia
Parco Area delle Scienze, 11/a 43124 PARMA
Settore scientifico disciplinare:
CHIMICA FISICA (CHIM/02)
  • Presentazione
  • Curriculum Vitae
  • Orario di ricevimento
  • Insegnamenti
  • Incarichi
  • Ricerca

Didattica:

- Laboratorio di Chimica Fisica 2 (Laurea in Chimica)
- Fotonica Molecolare (Laurea Magistrale in Chimica)

Ricerca:

Materiali molecolari funzionali: proprietà ottiche lineari e non lineari, effetti delle interazioni intermolecolari, processi di trasferimento di carica e di energia.
Sviluppo di originali modelli teorici predittivi ed interpretativi per la descrizione delle proprietà spettroscopiche di cromofori e multicromofori organici di complessità crescente.
Caratterizzazione spettroscopica di sistemi molecolari e supramolecolari, con tecniche disponibili in loco e grazie a collaborazioni.
Ottenimento di linee guida per la realizzazione di sistemi molecolari o supramolecolari con proprietà desiderate.
Preparazione e caratterizzazione di nanoparticelle organiche per applicazioni in bioimaging o in dispositivi di conversione dell'energia.

- Laurea in Chimica (con lode) nel 1999, presso Università degli Studi di Parma.
- Dottorato in Scienze Chimiche nel 2003, presso Università degli Studi di Parma.
- Aprile 2004 - Settembre 2005: Marie Curie Intra-European Fellow (European Commission, 6th Framework Programme) presso Université Rennes 1 (France), CNRS-UMR6510.
- Novembre 2005 - Febbraio 2015: Ricercatore presso il Dipartimento di Chimica dell'Università di Parma.
- Da Marzo 2015: Professore Associato presso il Dipartimento di Chimica dell'Università di Parma.
- Abilitazione Scientifica Nazionale 2016, Settore Concorsuale 03/A2 - I Fascia.

La produzione scientifica della Prof.ssa Terenziani include 58 pubblicazioni in riviste internazionali peer-reviewed con impact factor, 21 pubblicazioni in peer-reviewed conference proceedings, 3 capitoli di libri; 65 contributi a congressi internazionali, di cui 13 comunicazioni orali presentate personalmente; 7 invited lectures.
ISI: 75 pubblicazioni; h-index 26; 2970 citazioni (Web of Science citation report Gennaio 2019).

L'attività di ricerca della Prof.ssa Terenziani è principalmente dedicata ai cromofori organici polari e/o polarizzabili, cioè molecole in cui gruppi elettron-ricchi e gruppi elettron-poveri sono connessi da ponti pi-coniugati. Vengono indagati sia sperimentalmente (con l’utilizzo di tecniche spettroscopiche) sia dal punto di vista teorico (attraverso lo sviluppo di modelli teorici originali) gli effetti dell’accoppiamento elettrone-vibrazione molecolare, dell’intorno e delle interazioni intermolecolari sulle proprietà spettroscopiche e sulle risposte ottiche non-lineari dei materiali basati su tali strutture.

I principali risultati includono lo sviluppo di modelli a stati essenziali, basati sulle strutture a trasferimento di carica, applicati a molecole polari/polarizzabili. L’accoppiamento elettrone-vibrazione è stato introdotto in maniera non perturbativa, portando alla previsione di importanti contributi vibronici/vibrazionali alle proprietà ottiche non-lineari (statiche e dinamiche).
L’introduzione dell’accoppiamento con una coordinata classica di solvatazione ha permesso di modellizzare la solvatocromia di assorbimento e fluorescenza di molecole di diversa simmetria (dipolari, quadrupolari, ottupolari), spettri IR e Raman, e anche spettri risolti nel tempo. Il peculiare comportamento spettroscopico di diverse classi di molecole è stato razionalizzato, introducendo il concetto di rottura di simmetria indotta dal solvente per i cromofori quadrupolari [JACS 2006] ed ottupolari [JPCB 2008, JACS 2010, JPCL 2010]. I risultati sono stati inoltre confrontati con predizioni basate su calcoli quanto-meccanici che rappresentano lo stato dell’arte di tali tecniche, grazie ad una collaborzione col Dr. Sergei Tretiak (Los Alamos National Laboratory). I risultati della collaborazione sono stati pubblicati come articolo di Review su Advanced Materials.
Da alcuni anni, particolare attenzione è stata rivolta agli effetti delle interazioni elettrostatiche sulle proprietà delle molecole polarizzabili, con lo scopo di prevedere le proprietà di cristalli, film, aggregati. Array lineari o bidimensionali di cromofori con interazioni attrattive o repulsive sono stati i primi sistemi modello per lo studio teorico dei fenomeni collettivi e cooperativi, mostrando le limitazioni delle teorie eccitoniche standard [JACS 2003, ChemPhysChem 2006]. I modelli sono stati validati rispetto ai dati sperimentali relativi a diverse serie di sistemi multicromoforici e film, soprattutto grazie alla collaborazione con il gruppo della Dr. Blanchard-Desce. Inoltre, le predizioni dei modelli teorici sono state la base per la realizzazione di nuove strutture supramolecolari aventi proprietà desiderate [Angew. Chem. 2009, PCCP 2014].

I modelli sono stati ampliati per lo studio dei fenomeni di trasferimento intermolecolare di energia (resonance energy transfer, RET), con particolare attenzione al contributo degli stati bui e agli effetti del disordine termico sull’efficienza del trasferimento [ChemPhys 2012].

Un nuovo campo di ricerca è stato aperto durante gli ultimi anni, relativamente alle nanoparticelle organiche fluorescenti. Alcune di esse sono state testate come agenti di contrasto per 3D TPEF imaging (imaging tridimensionale basato sul segnale di emissione derivante dall’assorbimento a due fotoni) in vivo su girini, ottenendo ottime premesse per il loro utilizzo per angiografia in vivo [Small 2011]. Si sono anche preparate e studiate nanoparticelle organiche multicomponente, in particolare a struttura core-shell. In queste nanostrutture si è ottenenuto un efficiente trasferimento di energia tra shell e core, e un concomitante forte aumento della luminescenza grazie alla localizzazione dell'eccitazione alla nanointerfaccia shell/core [Small 2013, J. Mater. Chem. C 2015].
Si è inoltre osservata la formazione di aggregati J scarsamente fluorescenti in nanoparticelle organiche, cristalli e film di cromofori quadrupolari. Tali risultati sono stati modellizzati con un approccio a stati essenziali, fornendo una comprensione che va ben aldilà dei modelli standard di tipo accitonico [JPCC 2017, PCCP 2016].
In nanoparticelle e film contenenti cromofori radicalici si sono inoltre osservati e interpretati fenomeni di formazione di eccimeri con interessanti molteplicità di spin [PCCP 2017].

Un altro progetto recente è incentrato sulla progettazione, preparazione e caratterizzatione di sistemi multicromoforici di complessità crescente, al fine di studiare il flusso di energia e di carica, in collaborazione con chimici organici del Dipartimento di Chimica dell’Università di Parma, il Laboratorio Europeo per le Spettroscopie Non-Lineari (LENS) di Firenze, e la Scuola Normale Superiore di Pisa [ChemPhysChem 2016]. La sfida principale dal punto di vista del modeling è lo sviluppo di modelli affidabili per la descrizione della dinamica (non-adiabatica e non-perturbativa) di tali processi, e per il calcolo degli spettri ottici bi-dimensionali [PCCP 2015].

Tutti i giorni previo appuntamento.

Anno accademico di espletamento: 2019/2020

Anno accademico di espletamento: 2018/2019

Anno accademico di espletamento: 2017/2018

Anno accademico di espletamento: 2016/2017

Anno accademico di espletamento: 2015/2016

Anno accademico di espletamento: 2014/2015

Docente di riferimento

  • Corso di Laurea Magistrale CHIMICA A.A. 2019/2020
  • Corso di Laurea Magistrale CHIMICA A.A. 2018/2019
  • Corso di Laurea Magistrale CHIMICA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea Magistrale CHIMICA A.A. 2016/2017
  • Corso di Laurea Magistrale CHIMICA A.A. 2015/2016
  • Corso di Laurea Magistrale Chimica A.A. 2014/2015

Linee di ricerca

Materiali molecolari funzionali: proprietà ottiche lineari e non lineari, effetti delle interazioni intermolecolari, processi di trasferimento di carica e di energia. Sviluppo di originali modelli teorici predittivi ed interpretativi per la descrizione delle proprietà spettroscopiche di cromofori e multicromofori organici di complessità crescente. Caratterizzazione spettroscopica di sistemi molecolari e supramolecolari, con tecniche disponibili in loco e grazie a collaborazioni. Ottenimento di linee guida per la realizzazione di sistemi molecolari o supramolecolari con proprietà desiderate. Preparazione e caratterizzazione di nanoparticelle organiche per applicazioni in bioimaging o in dispositivi di conversione dell'energia.

Ultime pubblicazioni:

Orcid

https://orcid.org/0000-0001-5162-9210

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