STARK – Spectroscopy, Thermochemistry And Reaction Kinetics

Il gruppo si compone di circa 20 persone tra strutturati, assegnisti e dottorandi e svolge le proprie attività al secondo piano del palazzo D’Ancona.

Le attività scientifiche del gruppo sono rivolte allo sviluppo e all’applicazione di metodologie e protocolli teorico-computazionali per la caratterizzazione strutturale e spettroscopica e lo studio della reattività chimica e della cinetica di reazione di sistemi molecolari in fase gas e condensata.  Sono individuabili le seguenti linee di ricerca applicative principali.

1. Astrochimica. Caratterizzazione spettroscopica e studio del meccanismo di formazione in fase gassosa e sui grani di polvere interstellare delle molecole presenti nelle nubi molecolari e nelle atmosfere planetarie.
2. Chimica Ambientale. Caratterizzazione spettroscopica e definizione del meccanismo di degradazione di inquinanti ambientali in fase gas e condensata.
3. Chimica Sostenibile. Simulazione dei processi chimici e chimico-fisici all’interfase di materiali per la sostenibilità ambientale e l'efficienza energetica.
4. Sviluppo Metodologico. Nuovi metodi e modelli per lo studio quantistico di parametri spettroscopici, termochimici e cinetici.

Attrezzature

Il gruppo gestisce un network di workstation da calcolo presso il palazzo D’Ancona ed i cluster di calcolo VILLAGE e AVOGADRO presso il centro HPC della SNS.

Premi e riconoscimenti

• Medaglia Roetti 2020 DCTC Società Chimica Italiana (N. Tasinato)
• Medaglia Avogadro 2020 della Società Chimica Italiana (V. Barone)
• Premio Italo-Francese 2019 della Società Chimica Francese (V. Barone)

Convegni e workshops

• Summer Modelling 2024. 24 – 29 Settembre 2023, Castiglione della Pescaia.
• Winter Modelling 2023: New frontiers in astrochemistry and astrobiology. 23 – 24 Febbraio 2023, Napoli.
• VIII Congresso della Divisione di Chimica Teoria e Computazionale della Società Chimica Italiana. 20 – 22 Settembre 2023, Pisa.

Pubblicazioni 2023

1. N. Rais, Z. Salta, N. Tasinato, Thermochemistry and Kinetics of the OH- and Cl-Initiated Degradation Pathways of the HCFC-132b Atmospheric Pollutant. ACS Earth Space Chem. 7, 892 (2023)
2. V. Barone, J. Lupi, Z. Salta, N. Tasinato, Reliable Gas Phase Reaction Rates at Affordable Cost by Means of the Parameter-Free JunChS-F12 Model Chemistry. J. Chem. Theory Comput. 19, (2023)
3. V. Barone, G. Ceselin, F. Lazzari, N. Tasinato, Toward Spectroscopic Accuracy for the Structures of Large Molecules at DFT Cost: Refinement and Extension of the Nano-LEGO Approach, J. Phys. Chem. A 127, 5183−5192 (2023)
4. S. Di Grande, M. Kallay, V. Barone, Accurate thermochemistry at affordable cost by means of an improved version of the JunChS-F12 model chemistry, J. Comput. Chem. 44, 2149–2157 (2023)
5. V. Barone, S. Di Grande, C. Puzzarini, Toward Accurate yet Effective Computations of Rotational Spectroscopy Parameters for Biomolecule Building Blocks, Molecules 28, 913 (2023)
6. V. Barone, S. Di Grande, F. Lazzari, M. Mendolicchio, Accurate Structures and Spectroscopic Parameters of Guanine Tautomers in the Gas Phase by the Pisa Conventional and Explicitly Correlated Composite Schemes (PCS and PCS-F12), J. Phys. Chem A 127, 6771-6778 (2023)
7. V. Barone, M. Fusè, F. Lazzari, G. Mancini, Benchmark Structures and Conformational Landscapes of Amino Acids in the Gas Phase: a Joint Venture of Machine Learning, Quantum Chemistry and Rotational Spectroscopy,  J. Chem. Theory Comput. DOI: 10.1021/acs.jctc.2c01143 (2023)
8. B. Balotta, E. Martinez- Núñez, S. Rampino, V. Barone, Competition between Abstraction and Addition Channels for the Reaction between the OH Radical and Vinyl Alcohol in the Interstellar Medium, ACS Earth Space Chem. 7, 1467-1477 (2023)
9. V. Barone, M. Fusè, R. Aguado, S. Potenti, I. Leon E. R. Alonso, S. Mata, F. Lazzari, G. Mancini, L. Spada, A. Gualandi, P. G. Cozzi, C. Puzzarini, J. L. Alonso,  Bringing Machine-Learning Enhanced Quantum Chemistry and Microwave Spectroscopy to Conformational Landscape Exploration: the Paradigmatic Case of 4-Fluoro-Threonine, Chemistry, Europ. J. e202203990 (2023)

Principali collaborazioni nazionali & internazionali

Chimie ParisTech - PSL (Carlo Adamo), Consorzio INSTM (Vincenzo Barone), INAF - Osservatorio di Arcetri (Teresa Fornaro), Università di Bologna (Cristina Puzzarini), Università di Brescia (Giovanna Longhi), University of Budapest (Mihaly Kallay), Università Ca’ Foscari Venezia (Paolo Stoppa) University of Reading (Keith Shine), University of Uruguay (Oscar N. Ventura) Politecnico di Milano (Carlo Cavallotti), Gaussian Inc. (Mike Frisch, Giovanni Scalmani).