Nanomaterials for air remediation Abdeltif Amrane

tojinhonka 2 views 49 slides Mar 04, 2025
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Nanomaterials for air remediation Abdeltif Amrane
Nanomaterials for air remediation Abdeltif Amrane
Nanomaterials for air remediation Abdeltif Amrane


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Nanomaterials for air remediation Abdeltif Amrane
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NANOMATERIALS FOR AIR REMEDIATION

NANOMATERIALSFOR
AIRREMEDIATION
Edited by
AMRANEABDELTIF
Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR) - UMR CNRS 6226,
Universite´de Rennes 1, Rennes, France
AYMENAMINEASSADI
E
´
cole Nationale Supe´rieure de Chimie de Rennes, Rennes, France
PHUONGNGUYEN-TRI
Department of Chemistry, University of Montreal, Montreal, Canada
TUANANHNGUYEN
Institute for Tropical Technology, Vietnam Academy of Science and Technology,
Hanoi, Vietnam
SAMIRTIMI
School of Engineering (STI), Swiss Federal Institute of Technology,
Lausanne, Switzerland

Elsevier
Radarweg 29, PO Box 211, 1000 AE Amsterdam, Netherlands
The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford OX5 1GB, United Kingdom
50 Hampshire Street, 5th Floor, Cambridge, MA 02139, United States
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Publisher:Matthew Deans
Acquisition Editor:Simon Holt
Editorial Project Manager:Mariana L. Kuhl
Production Project Manager:Debasish Ghosh
Cover Designer:Mark Rogers
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Contents
List of contributors ix
Part I
Environmental Impacts of
Nanomaterials in Air Treatment
1. Nanomaterial for air remediation: an
introduction
Phuong Nguyen-Tri, Tuan Anh Nguyen
and Thien Vuong Nguyen
References 5
2. Air quality monitoring using
nanosensors 9
Jose Pedro Santos, Isabel Sayago and Manuel Aleixandre
2.1 Air quality 9
2.2 Nanosensors 12
2.3 Applications 18
2.4 Perspectives 21
References 24
3. Smart nanosensors and methods for
detection of nanoparticles and their
potential toxicity in air
Asli Baysal and Hasan Saygin
3.1 Introduction 33
3.2 Detection of nanoparticles 37
3.3 Toxicity of nanoparticles in air 50
3.4 Conclusion 54
References 55
4. Nanobiosensors for virus detection in
the environment
Atif Khan and T. Subba Rao
4.1 Methods for identification of viruses 61
4.2 Methods for detection of virus
in humans 61
4.3 Principle of nano-biosensors 63
4.4 Types of nano-biosensors 64
4.5 Advantages and disadvantages of nano-
biosensors 66
4.6 Nano-biosensors for detection of human
virus 67
4.7 Nano-biosensors for detection of animal
virus 73
4.8 Nano-biosensors for detection of
environmental virus 75
4.9 Feasibility of nano-biosensor application 77
4.10 Nanomaterials for inactivation of airborne
virus 79
4.11 Conclusion and future scope 81
References 82
Further reading 87
5. Toxicity/risk assessment of
nanomaterials when used in air/gas
treatment
Majid Bagheri Hosseinabadi
5.1 Introduction 89
5.2 Route of exposure 90
5.3 Biodistribution 94
5.4 Biotransformation 96
5.5 Excretion 97
5.6 Risk assessment 99
5.7 Conclusion 102
References 102
6. Nanosensors for gas sensing
applications
Mukesh Kumar, Abhay V. Agrawal, Mahmood Moradi
and Ramin Yousefi
6.1 Introduction 107
6.2 Basics of a gas sensor 108
6.3 Transition metal dichalcogenides (TMD) as gas
sensing materials 110
v

6.4 Hydrogen gas sensor 111
6.5 NO
2gas sensor based On MoS2116
6.6 MOS as gas sensing material 120
6.7 Future prospects 127
Acknowledgment 127
Reference 127
Part II
Nanomaterials in Advanced
Oxidation Processes
7. Nanocatalyst-based catalytic
oxidation processes
Xin Hong Tai, Chin Wei Lai, Joon Ching Juan
and Kian Mun Lee
7.1 Introduction 133
7.2 Major type of VOCs 135
7.3 General mechanism of VOC catalytic
oxidation 135
7.4 Type of nanocatalyst for VOC catalytic
oxidation 137
7.5 Conclusion 146
References 146
8. Nano-photocatalyst in photocatalytic
oxidation processes
Xin Hong Tai, Chin Wei Lai, Joon Ching Juan
and Kian Mun Lee
8.1 Introduction 151
8.2 Metal oxide-based nano-photocatalysis 152
8.3 Metal-free nano-photocatalytic
oxidation 160
8.4 Conclusion 161
Reference 161
9. Advanced oxidation processes using
catalytic nanomaterials for air and water
remediation
Ivana Jaciw-Zurakowsky, Monika R. Snowdon, Olivia M. Schneider,
Y. Norman Zhou and Robert L. Liang
Abbreviations 167
9.1 Introduction 168
9.2 Background theory 170
9.3 Nanocatalysts for water treatment
applications 175
9.4 Nanocatalysts in air remediation 182
9.5 Conclusion 186
References 187
Further reading 192
10. Environmental remediation using
nano-photocatalyst under visible light
irradiation: the case of bismuth phosphate
Jit Jang Ng, Kah Hon Leong, Lan Ching Sim, Wen-Da Oh,
Chaomeng Dai and Pichiah Saravanan
10.1 Introduction 193
10.2 Methods for synthesis of BiPO
4194
10.3 Modification of BiPO
4197
10.4 Applications and catalytic studies of
BiPO
4201
10.5 Future perspective 203
10.6 Conclusion 203
Acknowledgments 203
References 203
Further reading 207
Part III
Biotechnological Process
11. Bioremediation of air using
microorganisms immobilized in bedding
nanomaterials
Jose´M. Estrada and Guillermo Quijano
11.1 Introduction 211
11.2 Immobilization of microorganisms in
nanoporous bioactive coatings and paints for
air bioremediation 212
11.3 Immobilization of microorganisms in silicone
oil for air pollution control 216
References 223
12. Bio-nanomaterials in the
air pollution treatment
Selvia Garcı´a-Mayagoitia, Hermes Pe´rez-Herna´ndez,
Gabriela Medina-Pe´rez, Rafael G. Campos-Montiel
and Fabia´n Ferna´ndez-Luquen˜o
12.1 Introduction 227
vi Contents

12.2 Biomaterials: synthesis, characteristics and
classification 228
12.3 Biomaterial and smart materials for air
pollution treatment 231
12.4 Emerging nanofibrous air filters 235
12.5 Decontamination of air by
bionanomaterials 236
12.6 Advantages and threats of bionanomaterials
for human and environmental health 238
12.7 Conclusion 242
Acknowledgments 242
References 242
Further reading 248
Part IV
Nanomaterials Based Absorbents
13. Nanocomposite films for absorption
and decomposition of sick-building
syndrome gases
Masaki Ujihara
13.1 Sick-building syndrome: outline of causes and
actions 251
13.2 Decomposition of causative substances by
nanocomposites 254
13.3 Nanocomposites of photocatalysts 258
13.4 Nanocomposite films 260
13.5 Conclusion 263
References 264
14. Metal organic frameworks-based
mixed matrix membranes
for gas separation
Asim Laeeq Khan, Nitasha Habib
and Muhammad Aslam
14.1 Introduction 273
14.2 Metal organic frameworks (MOFs) 274
14.3 Mixed matrix membranes 278
14.4 MOFs-based MMMs for
gas separation 280
14.5 Key bottlenecks affecting gas
separation performance of MOFs-based
MMMs 285
14.6 Conclusions and future outlook 288
References 289
Further reading 292
Part V
Nanomaterials in Filtration Process
15. Advanced nanostructured membranes
Balakrishnan Karthikeyan, R. Govindhan, M. Amutheesan,
M. Gundhavi devi and R. Elancheran
15.1 Introduction 295
15.2 Self-assembled gold nanocrystal
membrane 297
15.3 Bio-Ag
0
/PES nanocomposite membrane 297
15.4 Zirconium based hollow fiber
nanomembrane 298
15.5 Zinc oxide nanostructure coated
membrane 299
15.6 Fe
2O3nanocomposite PVC
membrane 300
15.7 Polycationcopper (II) antimicrobial
nanofiltration membrane 301
15.8 TiO
2@GO nanocomposite membrane 301
15.9 Concluding remarks 303
References 303
16. Electrospun filtration membranes for
environmental remediation
Monika R. Snowdon and Robert L. Liang
Abbreviations 309
16.1 Introduction 310
16.2 Membranes 311
16.3 Polymer types for nanofiber
membranes 313
16.4 Fundamentals of electrospinning:
concepts and theory 321
16.5 Mechanisms for purification 325
16.6 Multicomponent electrospun polymer
nanofiber membranes 328
16.7 Past industrial achievements of electrospun
polymeric membranes in environmental
remediation 332
16.8 Current challenges 333
16.9 Future directions 334
Conclusion 335
References 335
viiContents

17. Invisible membrane revolution:
shaping the future of air purification
Ravichandran Rathna, Jose Gnanaleela Aswin Jeno,
Nedumaran Sivagami, Velayutha Pandian Bharathi
and Ekambaram Nakkeeran
17.1 Introduction 343
17.2 Atmospheric pollutants 344
17.3 Conventional air purifiers 348
17.4 Invisible membrane (nanocomposite): an
innovative air pollution control
technology 350
17.5 Societal issues 354
17.6 Conclusions and outlooks 355
References 356
Further reading 357
Part VI
Nanomaterials in Integrated
Methods
18. Biological and physicochemical
combination processes
Sushma and Anoop Yadav
18.1 Introduction 361
18.2 Nanotechnology and nanomaterials based
physicochemical methods 362
18.3 Combination of the nanomaterials based
physicochemical techniques and the
biological treatment methods 365
Conclusions 370
References 370
19. Photo-plasma catalytic hybrid systems
for air treatment: reactor design from
laboratory to industrial scales
Aymen Amine Assadi, Sami Rtimi, Wala Abou Saoud,
Sivachandiran Loganathan, Tuan Anh Nguyen,
Abdelkrim Bouzaza, Amrane Abdeltif and Dominique Wolbert
19.1 Treatment of gaseous effluents 373
19.2 Cold plasma process 374
19.3 Photocatalytic process 375
19.4 Systems studied 375
19.5 Plasma discharge and photocatalyst
integration: insight to the mechanism 377
19.6 Influence of key operating parameters on
VOCs removal efficiency 380
19.7 Hybrid plasma-photocatalytic reactor
design 383
19.8 Conclusion 386
References 387
Index 391
viii Contents

Listofcontributors
Abhay V. Agrawal Functional and Renewable Energy Materials Laboratory, Department of
Physics, Indian Institute of Technology Ropar, Rupnagar, India
Manuel AleixandreInstitute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Yokohama,
Japan
Amrane AbdeltifInstitut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR) - UMR CNRS 6226, Universite´
de Rennes 1, Rennes, France
M. AmutheesanDepartment of Chemistry, Annamalai University, Tamil Nadu, India
Muhammad Aslam Department of Chemical Engineering, COMSATS University Islamabad (CUI),
Lahore Campus, Lahore, Pakistan
Aymen Amine Assadi E
´
cole Nationale Supe´rieure de Chimie de Rennes, Rennes, France
Asli BaysalHealth Services Vocational School of Higher Education, T.C. Istanbul Aydin
University, Istanbul, Turkey
Velayutha Pandian BharathiResearch Laboratory, Department of Biotechnology, Sri Venkateswara
College of Engineering (Autonomous), Sriperumbudur, India
Abdelkrim BouzazaUniv Rennes, Ecole Nationale Supe´rieure de Chimie de Rennes (ENSCR),
CNRS, UMR 6226, Rennes, France
Rafael G. Campos-Montiel Institute of Agricultural Sciences, Autonomous University of the
Hidalgo State, Tulancingo de Bravo, Hidalgo, Mexico
Chaomeng Dai Department of Hydraulic Engineering, College of Civil Engineering, Tongji
University, Shanghai, P.R. China
R. ElancheranDepartment of Chemistry, Annamalai University, Tamil Nadu, India
Jose´M. EstradaTrovant Technology, Valladolid, Spain
Fabia´n Ferna´ndez-Luquen˜oSustainability of Natural Resources and Energy Programs,
Cinvestav-Saltillo, Coahuila, Mexico
Selvia Garcı´a-MayagoitiaSustainability of Natural Resources and Energy Programs,
Cinvestav-Saltillo, Coahuila, Mexico
R. GovindhanDepartment of Chemistry, Sri Vijay Vidyalaya College of Arts and Science,
Dharmapuri, India
M. Gundhavi deviDepartment of Biomedical Engineering, SSN College of Engineering, Chennai,
Tamil Nadu, India
Nitasha HabibDepartment of Chemical Engineering, COMSATS University Islamabad (CUI),
Lahore Campus, Lahore, Pakistan
Majid Bagheri HosseinabadiSchool of Public Health, Shahroud University of Medical Sciences,
Shahroud, Iran
ix

Ivana Jaciw-ZurakowskyWaterloo Institute of Nanotechnology, University of Waterloo, Waterloo,
ON, Canada; Centre of Advanced Materials Joining, Department of Mechanical and Mechatronics
Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada
Jose Gnanaleela Aswin JenoResearch Laboratory, Department of Biotechnology, Sri Venkateswara
College of Engineering (Autonomous), Sriperumbudur, India
Joon Ching Juan Nanotechnology & Catalysis Research Centre (NANOCAT), Institute for
Advanced Studies (IAS), University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia; School of Science,
Monash University, Malaysia Campus, Sunway, Malaysia
Balakrishnan KarthikeyanDepartment of Chemistry, Annamalai University, Tamil Nadu, India
Asim Laeeq Khan Department of Chemical Engineering, COMSATS University Islamabad (CUI),
Lahore Campus, Lahore, Pakistan
Atif KhanWater and Steam Chemistry Division, BARC Facilities, Kalpakkam, India; Homi Bhabha
National Institute, Mumbai, India
Mukesh Kumar Functional and Renewable Energy Materials Laboratory, Department of Physics,
Indian Institute of Technology Ropar, Rupnagar, India
Chin Wei LaiNanotechnology & Catalysis Research Centre (NANOCAT), Institute for Advanced
Studies (IAS), University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
Kian Mun LeeNanotechnology & Catalysis Research Centre (NANOCAT), Institute for Advanced
Studies (IAS), University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
Kah Hon Leong Department of Environmental Engineering, Faculty of Engineering and Green
Technology, Universiti Tunku Abdul Rahman, Kampar, Malaysia
Robert L. LiangWaterloo Institute of Nanotechnology, University of Waterloo, Waterloo, ON,
Canada; Centre of Advanced Materials Joining, Department of Mechanical and Mechatronics
Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada
Sivachandiran LoganathanLaboratory of plasma chemistry and physics (LPCP), Department of
Chemistry, SRM Institute of Science and Technology, Chennai, India
Gabriela Medina-Pe´rezTransdisciplinary Doctoral Program in Scientific and Technological
Development for the Society, Cinvestav-Zacatenco, Mexico City, Mexico
Mahmood Moradi Department of Physics, Shiraz University, Shiraz, Iran
Ekambaram Nakkeeran Research Laboratory, Department of Biotechnology, Sri Venkateswara
College of Engineering (Autonomous), Sriperumbudur, India
Jit Jang NgDepartment of Environmental Engineering, Faculty of Engineering and Green
Technology, Universiti Tunku Abdul Rahman, Kampar, Malaysia
Thien Vuong Nguyen Institute for Tropical Technology, Vietnam Academy of Science and
Technology, Hanoi, Vietnam
Tuan Anh Nguyen Institute for Tropical Technology, Vietnam Academy of Science and
Technology, Hanoi, Vietnam
Phuong Nguyen-TriDepartment of Chemistry, University of Montreal, Montreal, Canada
Wen-Da Oh School of Chemical Sciences, Universiti Sains Malaysia, Gelugor, Malaysia
Hermes Pe´rez-Herna´ndezSouthern Frontier College, Agroecology, Campus Campeche, Campeche,
Mexico
x List of contributors

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Guillermo QuijanoLaboratory for Research on Advanced Processes for Water Treatment,
Engineering Institute - Juriquilla Academic Unit, Universidad Nacional Auto´noma de Me´xico,
Quere´taro, Mexico
T. Subba RaoWater and Steam Chemistry Division, BARC Facilities, Kalpakkam, India; Homi
Bhabha National Institute, Mumbai, India
Ravichandran RathnaResearch Laboratory, Department of Biotechnology, Sri Venkateswara
College of Engineering (Autonomous), Sriperumbudur, India
Sami RtimiSchool of Engineering (STI), Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne,
Switzerland
Jose Pedro SantosInstitute of Physical Technologies and Information (ITEFI-CSIC), Madrid, Spain
Wala Abou Saoud Univ Rennes, Ecole Nationale Supe´rieure de Chimie de Rennes (ENSCR),
CNRS, UMR 6226, Rennes, France
Pichiah SaravananDepartment of Environmental Science and Engineering, Indian Institute of
Technology (ISM) Dhanbad, India
Isabel SayagoInstitute of Physical Technologies and Information (ITEFI-CSIC), Madrid, Spain
Hasan SayginApplication and Research Center for Advanced Studies, T.C. Istanbul Aydin
University, Istanbul, Turkey
Olivia M. SchneiderCentre of Advanced Materials Joining, Department of Mechanical and
Mechatronics Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada
Lan Ching SimDepartment of Chemical Engineering, Lee Kong Chian Faculty of Engineering and
Science, Universiti Tunku Abdul Rahman, Kajang, Malaysia
Nedumaran Sivagami Research Laboratory, Department of Biotechnology, Sri Venkateswara
College of Engineering (Autonomous), Sriperumbudur, India
Monika R. Snowdon Waterloo Institute of Nanotechnology, University of Waterloo, Waterloo, ON,
Canada; Department of Chemistry, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada
SushmaDepartment of Industrial Waste Management, Central University of Haryana,
Mahendergarh, India
Xin Hong TaiNanotechnology & Catalysis Research Centre (NANOCAT), Institute for Advanced
Studies (IAS), University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
Masaki UjiharaGraduate Institute of Applied Science and Technology, National Taiwan
University of Science and Technology, Taipei, Taiwan
Dominique Wolbert Univ Rennes, Ecole Nationale Supe´rieure de Chimie de Rennes (ENSCR),
CNRS, UMR 6226, Rennes, France
Anoop Yadav Department of Industrial Waste Management, Central University of Haryana,
Mahendergarh, India
Ramin YousefiDepartment of Physics, Shiraz University, Shiraz, Iran; Department of Physics,
Masjed-Soleiman Branch, Islamic Azad University (I.A.U), Masjed-Soleiman, Iran
Y. Norman Zhou Waterloo Institute of Nanotechnology, University of Waterloo, Waterloo, ON,
Canada; Centre of Advanced Materials Joining, Department of Mechanical and Mechatronics
Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada
xiList of contributors

CHAPTER
1
Nanomaterialforairremediation:
anintroduction
Phuong Nguyen-Tri
1
, Tuan Anh Nguyen
2
and Thien Vuong Nguyen
2
1
Department of Chemistry, University of Montreal, Montreal, Canada
2
Institute for Tropical
Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi, Vietnam
Nowadays, there is significant demands for sustainable and clean environment in the
developed countries, due to the industrialization, urbanization, increasing population, and
climate change. The synergy between modern engineering science and nanotechnology
has resulted in rapid development of air remediation. Nanomaterials have attracted tre-
mendous research interest because of their unique properties, mainly arising from the
quantum confinement effect and extremely large surface-to-volume ratios. Nanomaterials
could offer the new routes to address challenging and pressing issues facing environmen-
tal pollution.
Regarding the presence of nanoparticles in air, their potential health and environmental
risks have been significantly concerned. The nanoparticles may release into various envi-
ronmental compartments, such as air, soil, water systems. Wang et al.[1]reported differ-
ent processes by the release of nanoparticles into environment. Recently, nanomaterials
based sensors (nanosensors) can offer many advantages over their micro counterparts,
such as lower power consumption, high sensitivity, lower concentration of analysts, smal-
ler interaction distance between object and sensor. Nanosensors can be used to understand
the fate, toxicity and detection of nanoparticles in the environment[2]. Various nano-
sensors have been used to detect and monitor toxins, heavy metals, and organic pollutants
in air, water, and soil[3,4]. For the detection of nanoparticles (metal/metal oxide nanopar-
ticles, quantum dots), various sensors can be used[514]. The route through which nano-
particles enter to the body and induce their toxic effects is an important key for their
nanotoxicology. The major routes for exposure of nanoparticles include (i) Inhalation of
airborne nanoparticles[1524]; (ii) Ingestion[2528], and Skin[2932].
3
Nanomaterials for Air Remediation
DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818821-7.00001-4 Copyright©2020 Elsevier Inc. All rights reserved.

Various methods can be used to control air pollution, such as indoor simple ventilation
[33], particle removal filter[34], adsorption method[35], electronic air cleaner[36], biofiltra-
tion[37]and oxidation process[38]. Among the techniques, oxidation process method
offers the advantages over other methods, due to its most reliable, cost-effective, and safe
air remediation. In contrast to other methods, the oxidation process can directly convert the
VOC (volatile organic compounds) into harmless compounds without any additional step
[39]. Using nanocatalysts (nanomaterial based catalysts) in catalytic oxidation of VOCs is a
promising method, by saving material (lesser catalyst) and energy cost (lesser heat
required). These nanocatalysts can be categorized into three major groups: noble metals
[4059], non-noble metal oxides[6068], and mixture of non-noble metal oxides[6979].
Membrane technologies have been developed significantly due to of their potential in
purifying air at very high-quality purity and lowering energy inputs[80,81]. This is partic-
ularly useful in concerning industry perspectives for increasing cost efficiency[82]. There
is a broad scope of membrane technologies, which can be classified according to their sep-
aration principles and the respective properties of the selected membrane. For membrane
filtration systems, various forms including the reverse osmosis, ultrafiltration, nanofiltra-
tion and gas separation[8387]. Polymeric membranes can be fabricated in many
pathways such as sintering and track-etching. Liang et al. focused selectively on electro-
spinning for producing the electrospun nanofibrous membranes (ENMs)[88]. These mem-
branes are effectively used in numerous applications in healthcare, bionanotechnology
as well as energy and environmental applications[88]. In addition, the functional nanoma-
terials can be also incorporated into the ENMs.
It was reported in literature that air pollution control can be performed by various tech-
nologies, such as physical-chemical and biological methods. The conventional technologies
(thermal/catalytic oxidation, plasma/photocatalytic, condensation, absorption and adsorp-
tion processes) required the high energy consumption, with high temperature and/or
pressure for their proper operation[89]. On the contrary, biological methods could be
operated at the ambient temperature and pressure (i.e. 1040

C). Thus, biotechnologies
offer more cost-efficient and simpler to operate, as compared to both physical and chemi-
cal technologies[90]. In the biotechnologies, pollutants (such as the volatile organic and
inorganic compounds) can be metabolized by the activity of microbial communities. In the
most case, microbial metabolism yields innocuous compounds such as CO
2,H
2O, sulfate,
nitrate and biomass in most cases[90,91]. Since the biological processes rely on the activity
of living cells, they might result a poor performance when dealing with toxic air pollutants
(or with poorly water-soluble gases). Recently, the innovative biological technologies
based on the immobilization of microbial cells on bedding nanomaterials have been devel-
oped. Estrada and Quijano emphasized the immobilization of microorganisms in bioactive
coatings and silicone oil for developing a new generation of air pollution control technolo-
gies, including the fundamentals and practical applications.
On the other hand, the intergrated (combined) methods can be used to control air pollu-
tion, such as (i) combined cold plasma treatment and photocatalytic nanomaterials[92],
(ii) biological and physicochemical combination processes, (iii) Biological treatment fol-
lowed by physical methods (ozonation, photolysis).
Nanomaterials for Air Remediationaims to explore how nanomaterials are used in air
remediations, through various processes such as the advanced oxidation processes (AOP),
4 1. Nanomaterial for air remediation: an introduction
I. Environmental Impacts of Nanomaterials in Air Treatment

biological process, filtration and their combinations, by acting as the nano-catalysts,
nano-antibiotics, nano-adsorbents, nanocontainers, nanofiltrations and nano-sensors.
The first part of this book focuses on the uses of nanosensors for air quality monitoring
and toxicity/risk assessment of nanomaterials when used in air treatment. The methods
for detection of nanoparticles and their potential toxicity in air are also addressed. The sec-
ond part focuses on the use of nanomaterials in advanced oxidation process. The third
and fourth parts focus on biological and filtration processes. The last part focuses on inte-
grated methods for air remediation.
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8 1. Nanomaterial for air remediation: an introduction
I. Environmental Impacts of Nanomaterials in Air Treatment

CHAPTER
2
Airqualitymonitoringusing
nanosensors
Jose Pedro Santos
1
, Isabel Sayago
1
and Manuel Aleixandre
2
1
Institute of Physical Technologies and Information (ITEFI-CSIC), Madrid, Spain
2
Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Yokohama, Japan
2.1 Air quality
Air Quality can be defined as a “measurement of the condition of air with respect to
human needs”[1]. Often it is related to health[2], but also odors can impact the Air
Quality from a sensorial point of view[3], although both are often correlated[4]. Pollution
is often used to describe the substances that lower the Air Quality.
Pollution has been an annoyance before industrialization[5], but after the beginning of
the industrialization it became a real problem[6]. Early problems were mainly shoot and
sulfur coming from the first industries placed at living urban areas. Soon, authorities
made regulations to protect citizens[7]. As the industrialization changed and evolved new
problems arise, relating to health and damage to ecosystems. Because the cost of the pollu-
tion does not impact the industry producing it, new governmental regulations became nec-
essary. One of the first examples of this problem is lead pollution. Among many uses, lead
was added to automobile fuel to improve its performance in combustion engines[8].It
was proved that lead, even in very low concentrations, caused a long lasting effect on chil-
dren, lowering their cognitive development[9]. It was shown that this had a huge eco-
nomic impact so, finally, regulations banning the use of lead were made, first in USA and
Europe, then in the rest of the world[9,10].
According to World Health Organization (WHO), “Worldwide, ambient air pollution
contributes to 7.6% of all deaths in 2016 and household air pollution to a 7.7% of the global
mortality.”[2]. It affects the 91% of world population, with an especial effect on low and
medium income areas where indoor pollution caused by cooking and heating with bio-
mass and carbon have a special impact. In 2016 the deaths by ambient and indoor
9
Nanomaterials for Air Remediation
DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818821-7.00002-6 Copyright©2020 Elsevier Inc. All rights reserved.

pollution were estimated on 4.2 million and 3.8 million respectively. The health effects of
pollution are not just localized in lungs, but they affect also the cardio vascular health[2].
The awareness of the deleterious pollution health effects has push governments and
other organizations to reduce the chemical emissions[11,12]like the encouragement to
development and commercialization of electrical cars[13]. Knowledge of the Air Quality
pollution can modify the exposure of individuals[14]. But as industry evolve new chemi-
cal compounds or particulate matter are released to the environment, these pollutants are
numerous and for many of them, their health effects have not been fully evaluated[15].So
the problems of air pollution will stay relevant.
Pollution has several sources, some of natural, but nowadays the most pervasive pollu-
tion source is fossil fuels burnt in industry, housing, or transport. Some natural sources
are geological, such as volcanoes, lightning storms, or dust storms that can generate high
concentrations of sulfur oxides, nitrogen oxides, ozone, or particulate matter. Biomasses
such as forest or oceans can generate volatile organic compounds, particles of pollen or
carbon shoot in fires. While this sources can have high impact, most of the times human
sources tend to be more pervasive. Burning fossil fuels generate sulfur dioxide (SO
2), oxi-
des of nitrogen (NO
x), carbon monoxide (CO), particulate matter (PM10 and PM2.5), and
volatile organic compounds (VOCs) in transport, housing heating, cooking, industry or
general energy production. Also waste incineration is an important source. Some pollu-
tants are released directly from the pollutant activity, while others are generated by reac-
tion of those products. This is the case of ground level ozone that is produced by reaction
of VOCs with NO2with sunlight mediation or particle formation by isoprene forest emis-
sions[16].
To monitor Air Quality usually several substances are selected in base to several key
points. How they affect the health, the prevalence of the gas in the cities and indoor envir-
onments, and the possibility of measuring them with accuracy.Table 2.1shows typical
limits and pollutants used by diverse organisms. Most regulations use fixed and
TABLE 2.1Typical concentration limits of pollutants by different organizations.
Pollutant
Typical lower limits
WHO[17] USA[18] EU[19,20] Japan[21]
CO 9 ppm 10 ppm
Lead 0.15 µg/m
3
0.5µg/m
3
NO2 40µg/m
3
53 ppb 40 µg/m
3
40 ppb
O
3 100µg/m
3
0.07 ppm 120 µg/m
3
60 ppb
PM2.5 10 12 µg/m
3
25µg/m
3
15µg/m
3
PM10 20 150 µg/m
3
100µg/m
3
SO2 20µg/m
3
75 ppb 125 µg/m
3
0.04 ppm
Benzene 2 µg/m
3
3µg/m
3
10 2. Air quality monitoring using nanosensors
I. Environmental Impacts of Nanomaterials in Air Treatment

continuous monitors that average concentrations by the hour. The location of the fixed
measurement places is regulated with indications to ensure significance and coverage of
the measurements. In several studies the air quality is summarized with an index that
includes the different pollution substances monitored, but there is no standard equation to
compute it. EPA uses a color coded index to inform of the Air Quality based on NO2, CO,
SO2, and particle matter concentration. As mentioned the changes on the industry and the
knowledge of the health effects of diverse substances improves overtime and the national
and supranational organizations have to update they regulations or recommendations, for
example, the WHO is updating their recommendations in 2020.
While most of the pollutants are gases, particulate matter lowers greatly the Air Quality.
Particulate matter is a very dangerous pollutant that can be composed by a wide range of
substances like mineral dust, ClNa, black carbon, sulfates, nitrates, and liquid condensates
of low volatility VOCs among many substances[22]. Due to this wide variability, by practi-
cal limitations, their measurements are usually given only in terms of concentration of mass
or number of particles. In some instances some particulate matter is regulated beside the
general PM concentration, such is the case of lead. Lead can be measured by X-ray fluores-
cence spectrometry, atomic absorption spectrometry (with a lower detectable limit of 1µg
[23]) or some other spectrometry equivalent methods[22]. Particles of sizes from 10µmto
2.5µm are more likely to be trapped in the upper track of the respiratory system, while par-
ticles of less than 2.5µm are more likely to be trapped in the deeper part of the lungs[24].
The smaller particles can enter the blood system or be translocated in the human body, if
they are not soluble. With the development of nanotechnology these smaller particles could
become a greater pollution problem[25]. Several reference instrumentation are used to
measure PM, mass weight of filtered particles (usually measured each 24 hours), beta-
attenuation by mass accumulation, microbalances, filtering and analysis by neutron
activation or X-ray spectroscopy, LASER particle counters[22].
Other pollutant gases such as ozone, NOx, CO, VOCs have different effects on the
health such as increase asthma, inflammation of respiratory system, bronchitis, infections,
cardio pathologies, or reduced oxygen transport among many others. They can be mea-
sured by reference methods or by methods that have demonstrated their equivalence[22].
SO2can be measured by UV. fluorescence with a typical lower detectable limit of around
0.5 ppbv[22,26]. UV absorbance is used to measure O
3with a with a typical lower
detectable limit of around 0.5 ppbv[22]. Non dispersive Infrared Photometry is used to
measure CO concentrations with a typical lower detectable limit of around 50 ppbv[22].
NO2is measured with a typical lower detectable limit of around 0.2 ppbv[22,27].
Besides to the methods outlined above there are alternative methods that haven’t dem-
onstrated yet their equivalence to reference methods. Remote sensing that are based in
long path spectroscopy such as Differential Absorption Lidar have been used to trace the
CO2plume of the Etna with an estimated accuracy of tens of ppm[28]or NO2with accu-
racies of 0.9 ppbv has been used in[29]. Other systems consist of small micro-sensors
mainly based in electrochemical reactions that generate currents or metal oxide sensor that
change their resistance[30]. These sensors still have a high uncertainty mainly due to the
non-specificity of its responses to gases, their drift caused by changes in their composition,
and low sensitivity to respect to some regulated pollutants. But because of their potential
advantages (such a cost, size, power consumption, ease of use, online measurement) they
112.1 Air quality
I. Environmental Impacts of Nanomaterials in Air Treatment

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mare avea preparato quel monarca, in cui s'imbarcò gran copia di
reggimenti, e nel dì 30 di novembre avendo spiegate le vele, benchè
patisse burrasca nel golfo di Lione, pure arrivò a quello della Spezia
sul Genovesato, e quivi sbarcata la gente, s'inviò la maggior parte di
essa alla volta della Toscana. Più di quattro mila cavalli, spediti per la
Linguadoca, da Antibo furono trasportati anche essi per mare alla
riviera di Levante dei Genovesi.
Scorgeva ognuno minacciato da questo turbine il regno di Napoli.
Inviato il duca di Castro Pignano con un corpo di truppe al forte
dell'Aulla, presidiato dai Tedeschi, nella Lunigiana, per aprirsi la
comunicazione fra la Toscana e il Parmigiano, se ne impadronì egli
nel dì 24 di dicembre, con far prigionieri cento e trenta uomini di
quel presidio. Vennero in questi giorni a visitare il real infante don
Carlo il maresciallo di Villars, il conte di Montemar, capitan generale
dell'armata spagnuola, e il duca di Liria, per concertare le imprese
dell'anno seguente. Calarono anche in Lombardia alcuni reggimenti
spagnuoli, che presero riposo sul Parmigiano. Fu in questi tempi che
esso infante duca di Parma venne dichiarato generalissimo
dell'armata spagnuola in Italia; e perciocchè egli era già pervenuto
all'età di diciotto anni senza poter ottenere dalla corte di Vienna di
essere dispensato dai tutori (questo fu ancora uno de' capi delle
doglianze del re Cattolico), di sua autorità, e seguitando l'esempio di
altri duchi di Parma suoi antecessori, dichiarò sè stesso maggiore, e
prese il governo degli Stati, con ringraziare il gran duca di Toscana
Gian Gastone, la duchessa Darotea avola sua, della cura che come
contutori aveano finora preso di lui. Nè in Italia solamente si provò il
peso della guerra nel presente anno. Massa grande di combattenti
avea fatto la Francia in Alsazia, e spedito colà per generale il principe
di Contì. Verso la metà di settembre egli passò il Reno, e mise
l'assedio al forte di Kehl, che sul fine di esso mese fu obbligato alla
resa. Siccome a questi improvvisi assalti non era punto preparata la
corte di Vienna, così la fortuna accompagnò dappertutto l'armi
franzesi. Godeva intanto Roma una deliziosa pace; e il pontefice
Clemente XII, che, al pari de' suoi antecessori, ambiva lasciar
qualche insigne memoria di sè stesso nella mirabil città di Roma,

prese in quest'anno la risoluzione grandiosa di fabbricar la facciata
della basilica Lateranense. Però sul principio di dicembre con molta
solennità fu posta la prima pietra de' fondamenti di sì magnifico
edifizio. Trovossi sottoposta in quest'anno ad un lagrimevol accidente
la città d'Ancona. Svegliatosi un tempestoso vento nella notte del
lunedì 15 di settembre venendo il martedì, fece inorridir tutti quegli
abitanti, che si figuravano tremuoto in terra e mare. Più legni, che
erano in porto, si ruppero colla morte di molte persone; furono
portate via le tegole delle case e i camini da fuoco, rovinate varie
case, e conventi; sommamente restò danneggiata la gran fabbrica
del nuovo lazzaretto, rovesciata dalla parte del molo, e nella
campagna sradicati alberi, e portati via i fenili. Tutto era pianti ed urli
allora in quella povera città, e scorse questo impetuoso turbine sino
a Macerata e Loreto.

  
Anno di
Cristo mdccxxxiv . Indiz. xii.
Clemente XII papa 5.
Carlo VI imperadore 24.
Fu quest'anno un di quelli che in grande abbondanza provvide le
pubbliche gazzette e storie di novità e fatti strepitosi riguardanti
massimamente l'Italia. Da me non ne aspetti il lettore che un
compendioso racconto. Erano in armi contro dell'Augusto Carlo VI
Franzesi, Spagnuoli e il re di Sardegna. Fece la Spagna conoscere al
mondo quanta fosse la sua potenza, da che la Francia le avea dato
un re, e re che vegliava ai proprii interessi. Imperciocchè insigne fu
l'armamento per mare, continui i trasporti di gente, di attrezzi militari
e di danaro per terra e per mare, a fine d'imprendere la conquista
dei regni di Napoli e di Sicilia. Maggiori si videro gli sforzi della
Francia per continuare la guerra del Reno e in Lombardia: e il bello
fu che non solamente nelle corti, ma anche nei pubblici manifesti,
facea quel gabinetto rimbombar dappertutto la scrupolosa intenzione
sua in questi sì gagliardi movimenti d'armi, che era non già (guardi
Dio) di acquistare un palmo di terreno, ma bensì di farsi render
ragione da Cesare, per aver egli spalleggiato l'elettor di Sassonia al
conseguimento della corona di Polonia e cooperato alla depressione
del re Stanislao. Se mai per sorte con sì belle sparate si figurasse il
gabinetto franzese di gittar polvere negli occhi agl'Inglesi ed
Olandesi, affinchè non istendessero il braccio alla difesa dell'augusta
casa di Austria, non erano sì poco accorte quelle potenze, che non
sapessero il vero significato di sì magnifiche e disinteressate

proteste. Pure non entrarono esse potenze in verun impegno per
sostener Cesare contro tanti nemici, benchè pregate e sollecitate
dalla corte di Vienna: ed unica cagione ne fu lo sdegno, non
peranche cessato, per avere l'augusto monarca, dopo tanti benefizii
a lui compartiti, voluto piantare in detrimento loro la compagnia
d'Ostenda, tuttochè questa fosse poi abolita. Si avvide allora il buon
imperadore quanto l'avessero in addietro tradito i suoi troppo ingordi
consiglieri e ministri; e convenne a lui di far penitenza de' mali
consigli altrui, con portar quasi solo tutto il peso di questa nuova
guerra. Perchè, è ben vero che gli riuscì d'indurre i circoli dell'imperio
a dichiarare la guerra; ma non è ignoto qual capitale si possa fare di
que' soccorsi troppo stentati e non mai concordi. Oltre di che gli
elettori di Baviera, Colonia e palatino non consentirono a tal
dichiarazione, e se ne stettero neutrali; anzi il primo fece un
considerabile armamento con voce di mirare alla propria difesa, ma
armamento tale, che tenne sempre in diffidenza e suggezione la
corte cesarea, e la obbligò a guardare con assai gente i suoi confini,
perchè persuasa che il solo oro della Francia manteneva in piedi la
armata bavarese, ascendente a venticinque e forse più mila persone.
Ora in questo verno attese vigorosamente Cesare a batter la cassa
per resistere ai suoi nemici non meno in Lombardia che al Reno,
dove smisurate forze si andavano raunando da' Franzesi.
In questo mentre le due restanti piazze dello Stato di Milano, cioè
Novara e Tortona, venivano o bloccate o bersagliate dall'armi dei
collegati. Ma nel dì 9 di gennaio fu portata a Milano la nuova che
Novara, comprendendo seco la fortezza d'Arona, avea capitolala la
resa con andarsene liberi que' presidii alla volta di Mantova. Allora fu
che si determinò di convertire in assedio il blocco di Tortona e del
suo castello, che era in credito di fortezza capace di stancare un
esercito. Nel dì 12 del suddetto gennaio al dispetto della fredda
stagione fu aperta la trinciera sotto quella città, da cui essendosi nel
dì 26 ritirato il governatore conte Palfi, lasciò campo ai Franzesi di
impossessarsene nel dì 28. Non corrispose all'aspettazion della gente
il presidio di quel castello, ancorchè fosse composto di due mila
Alemanni; perciocchè appena cominciarono il terribile lor giuoco

sessantadue pezzi di cannone e quattordici mortari da bombe, che
quel comandante dimandò di capitolare, e ne uscì nel dì 9 di febbraio
con tutti gli onori militari. Ad altro, siccome dissi, non pensavano in
questi tempi gli uffiziali cesarei nel brutto frangente di sì impensata
guerra, che di salvar la gente, per poter salvare Mantova. Tutto
intanto andò lo Stato di Milano: dopo di che presero riposo le
affaticate e molto sminuite truppe degli alleati. Arrivò il febbraio, e
nè pure si era veduto calare in Italia corpo alcuno di Tedeschi;
solamente s'intendeva che nel Tirolo, e a Trento e Roveredo, andava
ogni dì crescendo il numero dei combattenti austriaci, e che per
capitan generale della loro armata veniva il maresciallo conte di
Mercy. Con sei mila persone arrivò finalmente questo generale sul
fine di quel mese a Mantova per conoscere sul fatto lo stato delle
cose, e poi se ne tornò a Roveredo per affrettare il passaggio
dell'altre incamminate milizie. Ma con esso veterano e valoroso
comandante parve, che si accompagnasse anche la mala fortuna, e
seco passasse in Italia. Fu egli sorpreso da una grave flussione agli
occhi, ed altri dissero da un colpo di apoplessia, per cui di tanto in
tanto restava come cieco. Progettossi in Vienna di richiamarlo; ma
perchè sempre se ne sperò miglioramento, continuò egli nel
comando.
Trovandosi troppo vicino a questo incendio Rinaldo d'Este duca di
Modena, cominciò anch'egli a provarne le perniciose conseguenze.
Sul principio dell'anno presente ecco stendersi le truppe spagnuole
per li suoi Stati, e prendere quartiere nelle città di Carpi e Correggio,
nelle terre di San Felice e Finale, e in altri luoghi. Perchè s'erano
precedentemente ritirati dalla Mirandola gli Alemanni, esso duca di
Modena avea tosto bensì guernita quella sua città col proprio
presidio; ma non tardò il duca di Liria generale spagnolo nel dì 15 di
gennaio a comparire colà colle sue milizie, con chiedere di entrarvi;
al che non fu fatta resistenza, giacchè promise di lasciar intatta la
sovranità e il governo del duca di Modena, principe risoluto di
mantenere la neutralità in mezzo a queste gare. Si andava intanto
ogni dì più ingrossando sul Mantovano l'armata cesarea, talmente,
che secondo le spampanate dei gazzettieri, si decantava ascendesse

a sessanta e più mila persone, bella gente tutta e vogliosa di menar
le mani. Per impedir loro l'inoltrarsi verso lo Stato di Milano, il
generalissimo re di Sardegna Carlo Emmanuele spedì il nerbo delle
sue truppe a postarsi alle rive del fiume Oglio, e la maggior parte de'
Franzesi venne a custodire le rive del Po nel Mantovano di qua,
stendendosi da Guastalla fino a San Benedetto, a Revere, ed anche
ad una parte del Ferrarese; all'incontro nelle rive di là del Po si
fortificarono i Tedeschi a Governolo, Ostiglia, e nei restanti luoghi
dell'Oglio. Si stettero guatando con occhio bieco per alquante
settimane le due nemiche armate, studiando tutto il dì il generale
conte di Mercy la maniera di passare il Po; e dopo molte finte gli
venne fatto di passarlo, dove e quando men se l'aspettavano i
Franzesi. Nella notte seguente al primo dì di maggio, seco menando
barche sopra della carra, spinse egli sopra alcune d'esse il general di
battaglia conte di Ligneville Lorenese pel Po con una man d'armati
alla riva opposta in faccia alla chiesa di San Giacomo, un miglio in
circa distante da San Benedetto. Arrampicaronsi sugli argini quegli
armati, e vi presero posto; nel qual mentre le sentinelle franzesi
sparando sparsero l'avviso di questa sorpresa. Ma il Mercy, con
incredibile diligenza fatto formare il ponte, non perdè tempo a
spingere nuove truppe di qua, in maniera che quando
sopraggiunsero le brigate franzesi, vedendo esse già passata tutta
l'oste cesarea, ad altro non pensarono che a mettersi in salvo.
Grande infatti fu lo scompiglio dei Franzesi, troppo sparpagliati
dietro alla grande stesa degli argini del Po; laonde, corsa la voce del
passaggio suddetto, ciascun corpo d'essi colla maggior fretta
possibile prese la strada del Parmigiano, lasciando indietro non pochi
viveri, munizioni e parte ancora del bagaglio. Passò questo terrore al
Finale, a San Felice e alla Mirandola, dove erano entrati essi
Franzesi, dappoichè l'aveano abbandonata gli Spagnuoli; e tutte
quelle schiere, unitesi poi con quelle di Guastalla, marciarono alla
Sacca, luogo del Parmigiano sul Po. Formato quivi un ponte per
mantener la comunicazione coll'Oltrepò, con alte fosse e trincee si
afforzarono; e da Parma sino a quel luogo dietro al fiume appellato
Parma tirarono una linea, guernendola di gran gente e cannoni, ed

aspettando di vedere che risoluzion prendessero gli Austriaci. Con
buona disciplina, dopo avere ripigliato il possesso della Mirandola,
sen vennero questi sul territorio di Reggio; impadronironsi anche di
Guastalla e Novellara, e andarono ad alzar le tende nelle ville del
Parmigiano. Era ito frattanto il general Mercy a Padova, per
isperanza di riportare da quegli esculapii la guarigion della sua vista;
e senza di lui nulla si potea intraprendere di grande. Parve agli altri
comandanti cesarei viltà il lasciare tanto in ozio il fiorito loro esercito,
e però si avvisarono di cacciare i Franzesi dalla terra di Colorno. Sul
principio di giugno con un grosso distaccamento si portarono colà;
disperata difesa fece quel presidio; sicchè tutti coloro o perderono la
vita o restarono prigionieri. Ma senza paragone vi spesero
gl'imperiali più sangue, essendovi rimasto ucciso il suddetto troppo
ardito generale di Ligneville con altri uffiziali e molta lor gente. Videsi
poi saccheggiata quella povera terra, senza perdonare nè ai luoghi
sacri, nè alle delizie del palazzo e giardino de' duchi di Parma, le
quali furono ivi per la maggior parte disperse od atterrate. Non
riportò lode il principe Luigi di Wirtemberg, comandante allora pro
interim dell'armata cesarea, perchè non s'inoltrasse con tutte le forze
affine di stringere i Franzesi a Sacca. A lui bastò di mettere in
Colorno due reggimenti. Ma nel dì 5 di giugno essendosi mosso il
valoroso re di Sardegna con assai brigate sue e dei franzesi a quella
volta, seguì una calda zuffa con vicendevole mortalità di gente; pure
si trovarono obbligati i Tedeschi di abbandonare quel sito, oramai,
ma troppo tardi, pentiti di avere comperato sì caro un acquisto che
niun frutto e solamente molto danno loro produsse.
Da che fu ritornato da Padova il maresciallo di Mercy, non v'era
chi non credesse imminente qualche gran fatto d'armi; ma con
istupore d'ognuno egli si ritirò a San Martino del marchese estense a
digerire la bile; e ciò perchè odiato dalla maggior parte degli uffiziali,
come macellaio delle truppe, non avea trovato in essi l'ubbidienza
dovuta. Se andassero bene con questi contrattempi gli affari
dell'imperadore, sel può immaginare ciascuno. Placato in fine dopo
molti giorni esso maresciallo, se ne tornò al campo, ed allora
determinò di venire a giornata coi nemici. Sarebbe stato da

desiderare ch'egli in sì pericoloso cimento fosse stato meglio servito
dai suoi occhi, e che le misure da lui prese fossero state quali
convengono ai più accorti generali di armate. Parve a non pochi mal
conceputo disegno l'aver egli (giacchè troppo difficile era l'assalire il
campo contrario nelle linee ben fortificate del fiume Parma) preso un
giro al mezzogiorno della città di Parma, con intenzione di azzuffarsi
all'occidente, dove di fortificazioni erano privi i Franzesi; ma senza
far caso di lasciare esposto un fianco del suo esercito alle artiglierie
della città, e del potere la guernigione di essa città tagliargli la
ritirata, in caso di disgrazie. Ma egli era portato da una ferma
credenza di sconfiggere i nemici; e il vero è che pensava di trovare i
Franzesi nell'accampamento loro dietro alla Parma, e non già nel sito
dove succedette dipoi il terribil conflitto. All'armata gallo-sarda non si
trovava più il maresciallo di Villars, perchè la sua soverchia età gli
avea siffattamente infiacchita la memoria, che ora dato un ordine, da
lì a poco dimentico del primo, ne spediva un altro in contrario.
Laonde, richiamato alla corte, s'inviò nel dì 27 di maggio alla volta di
Torino, dove, sorpreso da malattia, diede fine ai suoi giorni, ma non
già alla gloria di essere stato uno dei più sperti e rinomati condottieri
d'armata dei giorni suoi. Anche il generalissimo Carlo Emmanuele re
di Sardegna avea dato una scorsa a Torino, per visitar la regina
caduta inferma. Ora, essendo restato al comando dell'esercito gallo-
sardo i due marescialli di Coigny e di Broglio, o sia che le spie
portassero avviso dei movimenti degl'imperiali, o pure fosse
accidente, mossero eglino il campo, per venire anch'essi al mezzo
giorno, verisimilmente per coprire la città di Parma da ogni attentato.
All'improvviso dunque nella mattina del dì 29 di giugno, festa dei
santi Pietro e Paolo, si scontrarono le due nemiche armate sulla
strada maestra, o vogliam dire via Claudia, stendendosi i Franzesi
dalla città fino per un miglio al luogo detto la Crocetta, ben difesi
dagli alti fossi della medesima strada. Ancorchè si trovasse il Mercy
inferiore di gente, per aver lasciato molti staccamenti indietro alla
custodia dei passi, e tutta la fanteria non fosse peranche giunta,
pure attaccò furiosamente la battaglia con istrage non lieve de'
nemici. Costò anche gran sangue l'espugnazione d'una cassina; ma il

peggio fu ch'egli stesso, col troppo esporsi alle palle degli avversarii,
ne restò sì malamente colto, che sul campo spirò l'ultimo fiato. Non
si sa se il funerale fosse poi accompagnato dalle lagrime di alcuno.
Arrivata la fanteria tutta, crebbe maggiormente il fuoco, le morti e le
ferite da ambe le parti, senza nondimeno che l'una passasse nei
confini dell'altra. A cagione di tanti fossi ed alberi poco o nulla potè
operare la copiosa cavalleria tedesca; e i soli fucili e i piccioli cannoni
da campagna, ma non mai le sciabole e baionette, fecero l'orribil
giuoco. Da molti fu creduto che il principe Luigi di Wirtemberg,
rimasto comandante in capo dopo la morte del Mercy, non sapesse
qual regolamento avesse preso il defunto generale, e però pensasse
più alla difesa che all'offesa. Ed altri immaginarono che se fosse
sopravvissuto il Mercy, egli avrebbe riportata vittoria, o sacrificata la
maggior parte delle sue truppe. La conclusione fu, che questo
sanguinoso combattimento durò fino alla notte, la quale pose fine al
vicendevol macello; ed amendue l'armate rimasero nei loro campi a
considerare e compiangere le loro perdite per tanti uffiziali e soldati
o uccisi o feriti, senza sapere qual destino fosse toccato alla parte
contraria. Non aspetti alcuno da me d'intendere a quante migliaia
ascendesse il danno dell'una o dell'altra armata, insegnando la
sperienza che ognuno si studia d'ingrandire il numero dei nemici e di
sminuire il numero dei proprii. Calcolarono alcuni che almen dieci
mila persone tra gli uni e gli altri restassero freddi sul campo. Quel
ch'è certo, ciascuna delle parti nella notte, al trovare tanta copia di
morti e feriti, si credette vinta; e si sa che i comandanti franzesi,
tenuto consiglio, meditavano già di ritirarsi ai confini della Sacca e a
decampare dai contorni di Parma; quando verso la mezza notte
giunse la grata nuova che i Tedeschi, levato il campo, erano in
viaggio per tornarsene verso il Reggiano. Snervati cotanto di gente si
trovarono essi cesarei, e privi di vettovaglie e foraggi, e in vicinanza
d'essa città nemica, che loro fu necessario di retrocedere. Era ferito
anche lo stesso principe di Wirtemberg.
Videsi in questi tempi Parma tutta piena di Gallo-Sardi feriti, e
una processione continua per due giorni sulla via Claudia di feriti
tedeschi, non curati da alcuno, de' quali parte ancora nel viaggio

andava mancando di vita: spettacolo compassionevole ed orrido a
chi contemplava in essi l'umana miseria e i frutti amari dell'ambizion
de' regnanti. Sul fine della battaglia per le poste, e con grave
pericolo di cadere in mano dei cesarei, il re di Sardegna pervenne al
campo. Fu creduto migliore consiglio il non inseguire i fuggitivi
nemici, e nel dì seguente s'inviò buona parte dell'esercito gallo-sardo
verso Guastalla per isloggiarne i Tedeschi. V'era dentro un presidio di
mille e duecento persone, e per disattenzione dei comandanti cesarei
niuno avviso fu loro inviato della succeduta catastrofe; laonde,
trovandosi quella gente sprovveduta d'artiglierie, di munizioni e di
viveri, fu obbligata di rendersi prigioniera. Giunse intanto l'esercito
tedesco a passare il fiume Secchia, dopo aver lasciate funeste
memorie di ruberie per dovunque passò; e a fin di mantenere la
comunicazione colla Mirandola e col Mantovano, si diede tosto ad
afforzarsi sugli argini dello stesso fiume; siccome parimente fecero i
Franzesi nella parte di là, con aver posto il re di Sardegna il quartier
generale a San Benedetto. Avea nella precedente primavera il
maresciallo di Villars pensato a stendere la sua giurisdizione anche
negli Stati di Modena, sì per assicurarsi di questa città e della sua
cittadella, come anche per istendere le contribuzioni in questo
paese: mestiere favorito dai monarchi della terra, e praticato tanto
più indiscretamente da essi, quanto più son potenti e ricchi, senza
distinguere paesi neutrali ed innocenti dai nemici. Nel dì 15 d'aprile
comparve a Modena il marchese di Pezè, uffiziale franzese di gran
credito ed eloquenza, che fece la dimanda d'essa cittadella in
deposito a nome del re Cattolico. Per quante esibizioni facesse il
duca Rinaldo di sicurezze ch'egli guarderebbe quella fortezza senza
darla ai nemici degli alleati, saldo stette il Pezè in esigere, e non men
di lui il duca in negare sì fatta cessione. Andossene perciò senza aver
nulla guadagnato quell'uffiziale, e il duca, a cagion di questo, guernì
di qualche migliaio di sue milizie la cittadella predetta. Ma da che
dopo la battaglia di Parma si trovarono sì infievoliti i cesarei, spedì il
duca al campo gallo-sardo l'abbate Domenico Giacobazzi, oggidì
consigliere di Stato e segretario ducale, ben persuaso di non poter
più resistere alla tempesta, e desideroso di salvare quel più che
potea nell'imminente naufragio. Disposte poscia il meglio che fu

possibile le cose, nel dì 14 di luglio si ritirò il duca con tutta la sua
famiglia a Bologna. Il principe ereditario Francesco suo figlio e la
principessa consorte s'erano molto prima portati a Genova, e di là
poi col tempo passarono amendue a Parigi.
Entrarono nel dì 13 i Franzesi in Reggio, e nel dì 20 del mese
suddetto comparve alle porte di Modena il marchese di Maillebois,
tenente generale di sua maestà Cristianissima, con buon
distaccamento d'armati che accordò alla città e sue dipendenze
un'onesta capitolazione, restando intatta la giurisdizione, dominio e
rendite del duca, con altri patti in favore del popolo: patti di carta,
che non durarono poi se non pochi giorni. Che intollerabili aggravii,
che esorbitanti contribuzioni imponessero poscia i Franzesi agli Stati
suddetti, non occorre ch'io lo ricordi, dopo averne assai parlato nelle
Antichità Estensi. Divennero in oltre essi Stati il teatro della guerra,
tenendo i Cesarei la Mirandola e tutto il basso Modenese, e i Franzesi
Modena, Reggio, Correggio e Carpi. Il fiume Secchia era quello che
dividea le armate, le quali andarono godendo un dolce ozio sino alla
metà di settembre, ma senza lasciarne godere un briciolo ai poveri
abitanti. Al comando dell'armi imperiali era intanto stato inviato da
Vienna il maresciallo conte Giuseppe di Koningsegg, signore di gran
senno, che tosto determinò di svegliare gli addormentati nemici.
Trovavasi in questo tempo attendato a Quistello il maresciallo
franzese conte di Broglio con parte dell'esercito, guardando i passi
della Secchia. Con isforzate marcie e con gran silenzio sull'alba del dì
15 di esso settembre ecco comparire il nerbo maggiori degli
Alemanni, valicar la poca acqua del fiume, sorprendere i picchetti
avanzati, e poi dare improvvisamente addosso al campo franzese.
Non ebbero tempo colti nel sonno i soldati di prendere l'armi, non
che di ordinar le schiere. Solamente si pensò alle gambe. Fuggì in
camicia il maresciallo di Broglio; e il signore di Caraman suo nipote,
colonnello e brigadiere d'essa armata, essendosi opposto per
facilitare al zio la ritirata, restò con altri uffiziali prigioniero. Andò a
sacco tutto il campo, tende, bagagli, armi, munizioni, e le argenterie
de' maggiori uffiziali. Era molto splendida e copiosa quella del conte
di Broglio, la cui segreteria restò anch'essa in mano dei vincitori. Per

questa disavventura fu da lì innanzi esso maresciallo, benchè
personaggio di gran merito e mente, guardato di mal occhio alla
corte di Francia, e col tempo si vide cadere. Rimasero per tale
irruzione tagliati fuori molti corpi di Franzesi, che si renderono
prigioni, altri ne furono presi a letto nel campo, tal che fu creduto,
che tra morti e prigioni, vi perdessero i Franzesi da tre e forse più
mila persone. Maggiore senza paragone sarebbe stata la perdita
loro, se non si fossero sbandati i Tedeschi dietro al ricco spoglio del
campo, e non avessero trovato, allorchè presero ad inseguire i
nemici, varie fosse e canali, custoditi da qualche truppa franzese,
che ritardarono di troppo i lor passi. Ebbe tempo il re di Sardegna di
ritirarsi colla sua gente da San Benedetto, conducendo seco cannoni
e bagaglio, pizzicato nondimeno per viaggio. Solamente due
battaglioni restati in quel monistero con altri Franzesi capitati colà,
dopo avere ottenuti patti onesti, si renderono agl'imperiali.
Ridotto in fine con gran fretta tutto l'esercito gallo-sardo a
Guastalla fuori di quella città, e fra i due argini del Po e del Crostolo
vecchio, si diede con gran fretta a formare alti e forti trincieramenti;
nel qual tempo furono anche abbandonati Carpi e Correggio dai
presidii franzesi, che si ritirarono al grosso della lor armata. A quella
volta del pari trasse tutto il cesareo esercito, e poco si stette a
vedere un altro spaventevole fatto d'armi. Molto fu poi disputato se a
questo nuovo conflitto si venisse per accidente o pure per risoluta
volontà del maresciallo di Koningsegg. Giudicarono alcuni che, per
una scaramuccia insorta fra grosse partite, a poco a poco andasse
crescendo l'impegno, tanto che in fine tutte le due armate entrarono
in ballo. Pretesero altri che il Koningsegg, troppa fede prestando al
principe di Virtemberg, asserente, come cosa certa, che la cavalleria
gallo-sarda era passata oltre Po a cercar foraggi, determinasse di
tentar la fortuna. Persona di credito mi assicurò, non altra intenzione
avere avuto il generale cesareo, che di riconoscere il campo nemico;
ma che, inoltratisi due o tre suoi reggimenti, vennero alle mani con
un corpo di Franzesi: laonde la battaglia divenne a poco a poco
universale. Usciti perciò dei loro trincieramenti i Franzesi in ordinanza
di battaglia, nella mattina del dì 19 di settembre si azzuffarono i due

possenti eserciti; e sulle prime due bei reggimenti di corazze
cesaree, caduti in un'imboscata, rimasero quasi disfatti. Al primo
avviso il re sardo, che si trovava di là dal Po, corse a rinforzar
l'armata colla sua cavalleria, e sempre colla spada alla mano in
compagnia dei due marescialli di Coigny e di Broglio, attese a dar gli
ordini opportuni, trovandosi coraggiosamente in mezzo ai maggiori
pericoli. Giocarono in questo conflitto terribilmente le artiglierie
d'ambe le parti, facendo squarci grandi nelle schiere opposte; le
sciabole e baionette non istettero punto in ozio; e però sanguinosa
oltremodo riuscì la pugna. Parve che il principe Luigi di Wirtemberg
andasse cercando la morte: tanto arditamente si spinse egli addosso
ai nemici; e infatti restò ucciso sul campo. Ora piegarono i Franzesi
ed ora i Tedeschi; ma in fine, chiarito il Koningsegg che non si potea
rompere l'oste contraria, prese il partito di far sonare a raccolta, e di
ritirarsi colla migliore ordinanza che fu possibile. Si disse che i
Franzesi l'inseguissero per un tratto di strada, ma non è certo. A
quanto montasse la perdita dell'una e dell'altra parte, resta tuttavia
da sapersi. Indubitata cosa è che vi perì gran gente con molti insigni
uffiziali di prima riga e subalterni, e maggior fu la copia de' feriti, la
quale ascese a migliaia. Si attribuirono i Gallo-Sardi la vittoria, e non
senza ragione, perchè restarono padroni del campo, di quattro
stendardi e di qualche pezzo di cannone e i Savoiardi riportarono in
trionfo un paio di timballi. Ebbe l'avvertenza il maresciallo cesareo,
nello stesso bollore del poco prospero conflitto, di spedir ordine
perchè si formasse o si armasse gagliardamente il ponte di
comunicazione col Mantovano sul Po, e fu ben servito. Nè si dee
tacere che il marchese di Maillebois, durante la battaglia suddetta,
con tre mila cavalli di là dal Po corse per sorprendere Borgoforte, ed
impedire la comunicazione del ponte; ma non fu a tempo, anzi ben
ricevuto, non pensò che a tornarsene indietro.
Venne nei seguenti giorni a notizia dei Franzesi altro non trovarsi
nella Mirandola che lo scarso presidio di trecento Alemanni con poca
artiglieria. Parve questo il tempo d'impadronirsene. Scelto per tale
impresa il suddetto tenente generale Maillebois, uomo di grande
ardire ed attività, comparve sotto quella piazza con sei mila

combattenti, con otto grossi pezzi d'artiglieria cavati da Modena, e
con altri cannoni; e senza riguardi e cerimonie alzò tosto una
batteria sul cammino coperto. Essendo poi corsa voce che dieci mila
Tedeschi venivano a fargli una visita, con tutti i suoi arnesi fu presto
a ritirarsi. Ma, scopertasi falsa questa voce, egli, più che mai voglioso
e isperanzito di quell'acquisto, tornò sotto alla piazza, e con tutto
vigore rinovò le offese. Fatta la breccia, si preparava già a scendere
nella fossa, quando venne a sapere che il Koningsegg segretamente
avea fatto sfilare alquante migliaia de' suoi a quella volta, e formato
un ponte sul Po a questo effetto; però da saggio comandante nel dì
12 di ottobre sloggiò, e tal fu la fretta, che lasciò indietro tutta
l'artiglieria. Niun'altra considerabile impresa fu fatta nel resto
dell'anno, se non che ostinatosi il conte di Koningsegg di stare colla
sua gente in campagna tra il Po e l'Oglio, gran tormento diede
all'oste gallo-sarda obbligata a gravi patimenti, alloggiando e
dormendo i poveri soldati non più sulla terra, ma sui fanghi e
nell'acqua. Non soffrì il re di Sardegna che più durasse tanto affanno
delle milizie, e decampato che ebbe, le ridusse ai quartieri di verno,
ma sì mal concie, che, entrata fra loro un'epidemia, nei seguenti
mesi sbrigò dai guai del mondo una parte di essi, e non solo essi,
ma chiunque dei medici, chirurghi e cappellani che assisterono ad
essi: come pur troppo si provò nella città di Modena. La ritirata loro
aprì il campo ai Cesarei per passar l'Oglio, ed impadronirsi di
Bozzolo, Viadana, Casal Maggiore ed altri luoghi. E al principe di
Sassonia Hildburgausen riuscì con finti cannoni di legno di far paura
al comandante di Sabbioneta, che non ebbe difficoltà di renderla a
patti onorevoli. Con tali imprese terminò nell'anno presente la
campagna in Lombardia.
Ci chiama ora un'altra memorabile scena, parimente spettante a
quest'anno e all'Italia. Siccome accennammo, era già stata presa nel
gabinetto di Spagna la risoluzion di valersi del tempo propizio in cui
si trovavano impegnate l'armi di Cesare al Reno e in Lombardia, per
la conquista dei regni di Napoli e Sicilia. Ognun vedea che le mire
degli Spagnuoli con tanti legni in mare, con tanta cavalleria e
fanteria già pervenuta in Toscana, e che andava ogni dì più

crescendo, tendevano a passar colà. Maggiormente ancora se ne
avvide il conte don Giulio Visconti, vicerè allora di Napoli, il quale
bensì per tempo si accinse a far la possibile difesa, con fortificare
spezialmente Gaeta e Capoa, e provvederle di gente e di tutto il
bisognevole; ma, per trovarsi con forze troppo smilze a sì pericoloso
cimento, con replicate lettere facea istanza di soccorsi alla corte di
Vienna. Ne ricevè molte speranze; a riserva nondimeno di alquante
reclute e di altre poche milizie che dal litorale austriaco e dalla Sicilia
per mare andarono capitando colà, si sciolsero tutte in fumo le altre
promesse. Il quartier generale dell'esercito spagnuolo, sotto la
direzione del conte di Montemar, nel gennaio di quest'anno era in
Siena. A quella volta si mosse da Parma anche il real infante don
Carlo; ed essendo nel dì 5 di febbraio passato in vicinanza di
Modena, salutato con salva reale dalla cittadella, arrivò poi nel dì 10
felicemente a Firenze. Portò egli seco gli arredi più preziosi dei
palazzi Farnesi di Parma e Piacenza, ben prevedendo che gli si
preparava un più magnifico alloggio in altre parti. Anche il duca di
Liria, raccolte le truppe spagnuole ch'erano sparse negli Stati del
duca di Modena, e abbandonata la Mirandola, andò ad unirsi
all'esercito sul sanese. Da che sul fine di febbraio si fu messo alla
testa di sì bella e poderosa armata esso reale infante, tutti si
mossero alla volta di Roma, e nel dì 15 passarono sopra un
preparato ponte il Tevere. Nello stesso tempo per mare capitò a
Cività vecchia la numerosa flotta di Spagna, ed otto navi di essa,
veleggiando oltre, nel dì 20 s'impossessarono delle isole di Procida
ed Ischia. Furono sparsi per Napoli e pel regno manifesti che
promettevano per parte dell'infante diminuzion di aggravii, e
privilegii e perdono a chi in addietro avea tenuto il partito imperiale
contro la corona di Spagna.
Stavano intanto speculando i satrapi della politica se gli Spagnuoli
troverebbero opposizioni ai confini. Niuna ne trovarono, e però
avendo essi declinata Capoa, e passato il Volturno, giunsero a
sant'Angelo di Rocca Canina. Era stata su questo disputa fra i due
generali, Caraffa Italiano e Traun Tedesco. Pretendeva l'uno d'essi,
cioè il primo, che tornasse più il conto a sguernire le piazze di

presidii, e raccolta tutta la gente di armi alemanna, doversi formare
un'armata che andasse a fronte della nemica, per tentare una
battaglia. Succedendo questa felicemente, pareva in salvo il regno.
All'incontro, col difendere i soli luoghi forti, Napoli era perduta; e chi
ha la capitale, in breve ha il resto. Sosteneva per lo contrario il conte
Traun il tener divise le soldatesche nelle fortezze; perchè, venendo i
promessi soccorsi di venti mila armati dalla Germania, Napoli si
sarebbe felicemente ricuperata. Prevalse quest'ultimo sentimento, e
fu la rovina de' cesarei, che niun rinforzo riceverono, e perderono
tutto. Dopo la disgrazia fu chiamato in Vienna il generale Caraffa,
fedele ed onoratissimo signore, imputato di non aver ben servito
l'augusto padrone. Andò egli ma non gli fu permesso di entrare in
Vienna, nè di parlare a sua maestà cesarea. Per altro, portò egli seco
le chiare sue giustificazioni. Fu detto che l'imperadore con sua lettera
gli avesse ordinato di raunar la gente, e di venire ad un fatto d'armi,
e che altra lettera del consiglio di guerra sopraggiunse con ordine
tutto contrario. Avea il conte don Giulio Visconti vicerè
preventivamente inviata a Roma la moglie col meglio dei suoi mobili,
e a Gaeta le scritture più importanti; ed egli stesso dipoi prese la
strada di Avellino e Barletta, per non essere spettatore della
inevitabil rivoluzione di Napoli, che tutta era in iscompiglio, e che
scrisse a Vienna le scuse e discolpe della sua fedeltà, se sprovveduta
di chi la sostenesse, era forzata a cedere ad un principe che si
accostava con esercito sì potente per terra e per mare. Giunto
pertanto nel dì 9 d'aprile il reale infante coll'oste sua a Maddalori,
lungi quattordici miglia da Napoli, vennero i deputati ed eletti di
quella real città ad inchinarlo, e a presentargli le chiavi, coprendosi
come grandi di Spagna, secondo il privilegio di quella metropoli. Nel
seguente dì 10 fu spedito un distaccamento di tre mila Spagnuoli,
che pacificamente entrarono in Napoli, e l'infante passò alla città
d'Aversa, fissando ivi il suo quartiere, finattantochè si fossero ridotte
all'ubbidienza le fortezze della capitale. Contra di queste, preparati
che furono tutti gli arnesi, si diede principio alle ostilità. Nel dì 25 si
arrendè il castello Sant'Ermo, con restare prigioniera la guernigione
tedesca di secento venti persone. Due giorni prima anche l'altra di
Baia, dopo aver sentite alquante cannonate, si rendè a discrezione.

Consisteva in secento sessanta soldati. Il castello dell'Uovo durò sino
al dì 5 di maggio, in cui quel presidio, esposta bandiera bianca, restò
al pari degli altri prigioniero. Altrettanto fece nel dì 6 d'esso mese
Castel Nuovo.
Dappoichè fu libera dagli Austriaci la città di Napoli, vi fece il suo
solenne ingresso nel dì 10 di maggio l'infante reale don Carlo fra le
incessanti allegrie ed acclamazioni di quel gran popolo. Nobili fuochi
di gioia nelle sere seguenti attestarono la contentezza d'ognuno, ben
prevedendo che questo amabil principe, così ornato di pietà e tanto
inclinato alla clemenza, avea da portar quella corona in capo. In fatti
nel dì 15 d'esso maggio giunse corriere di Spagna col decreto, in cui
il Cattolico monarca Filippo V dichiarava questo suo figlio re dell'una
e dell'altra Sicilia: avviso, che fece raddoppiar le feste ed allegrezze
di un popolo non avvezzo da più di ducento anni ad avere re proprio.
Tutti i saggi riconobbero quale indicibil vantaggio sia l'aver corte e re
o principe proprio. Trovavansi in Bari già adunati circa sette mila
soldati cesarei. Poichè voce si sparse che sei mila Croati aveano da
venire ad unirsi a questa piccola armata, il capitan generale
spagnuolo, cioè il conte di Montemar, a fin di prevenire il loro arrivo,
col meglio dell'esercito suo, facendolo marciare a grandi giornate,
corse anch'egli a quelle parti. Nel dì 27 di maggio trovò egli quella
gente in vicinanza di Bitonto in ordine di battaglia, e tosto attaccò la
zuffa con essi. Ma quella non fu zuffa, perchè subito si disordinarono
e diedero alle gambe gl'Italiani, che erano i più, e furono seguitati
dagli Alemanni. La maggior parte restò presa, e gli altri si salvarono
in Bari. Non si potè poi cavar di testa alla gente che il principe di
Belmonte marchese di San Vincenzo, comandante di quel corpo di
truppe, non avesse prima acconciati i suoi affari con gli Spagnuoli,
giacchè da lì a non molto fu osservato ben visto e favorito da loro.
Anche gli abitanti di Lecce, mossa sollevazione, presero quanti
Tedeschi si trovarono in quella contrada. In riconoscenza dei rilevanti
servigi prestati al nuovo re di Napoli, fu il conte di Montemar
dichiarato duca di Bitonto, e comandante de' castelli di Napoli con
pensione annua di cinquanta mila ducati. Impadronironsi poscia gli
Spagnuoli di Brindisi e di Pescara, con restar prigioni di guerra quei

presidii. Ma ciò che più stava loro a cuore, era la città di Gaeta,
piazza di gran polso, e ben provveduta di gente, viveri e munizioni
per la difesa. Nel dì 31 di luglio si portò per mare colà il giovine re
don Carlo, ed allora l'esercito aprì la trinciera. A tale assedio
comparve anche Carlo Odoardo principe di Galles, primogenito del
cattolico re Giacomo III Stuardo, che fu accolto dal re di Napoli con
dimostrazioni di distinta stima ed amore. Ma quella forte piazza, con
istupore di ognuno, non resistè che pochi giorni alle batterie
nemiche, e nel dì 7 d'agosto la guernigione tedesca cedette il posto
alla spagnuola. Perchè quegli abitanti ricusarono di venire ad un
accordo col generale dell'artiglieria, videro trasportate a Napoli tutte
le lor campane, essendone restate solamente alcune picciole in due
o tre conventi. Bella legge, che è questa, di punir le innocenti chiese
con sì barbaro spoglio! Ciò fatto, si fecero tutte le disposizioni
necessarie per passare alla conquista della Sicilia.
Nel dì 25 d'esso mese d'agosto essendosi imbarcato il capitan
generale conte di Montemar, mise alla vela il gran convoglio,
numeroso di circa trecento tartane, cinque galee, cinque navi da
guerra, due palandre, e molti altri legni minori. In vicinanza di
Palermo approdò felicemente sul fine del mese quella flotta, laonde il
senato di quella metropoli, siccome privo di difensori, non tardò a far
colà la sua comparsa, per attestare l'ossequio di quel popolo alla real
famiglia di Spagna. Addobbi insigni, strepitose acclamazioni
solennizzarono nel dì 2 di settembre l'ingresso in Palermo del
suddetto Montemar di già dichiarato vicerè di Sicilia. Passò egli dipoi
col forte dell'armata a Messina, i cui cittadini aveano già ottenuta
licenza di rendersi, giacchè il principe di Lobcovitz comandante avea
ritirati i presidii dai castelli di Matagriffone, Castellazzo e Taormina,
per difendere il solo castello di Gonzaga e la cittadella. Ma poco
stette a rendersi esso castello di Gonzaga con quattrocento uomini,
che rimasero prigionieri; però tutto lo sforzo degli Spagnuoli si
rivolse contro la sola cittadella, difesa con indicibil valore do quella
guernigione. Trapani e Siracusa furono nello stesso tempo assediate.
Altro più non restava nel regno di Napoli che la città di Capoa,
ricusante di sottomettersi all'armi di Spagna. Entro v'era il general

conte Traun, che si sostenne sempre con gran vigore, e sovente si
lasciava vedere ai nemici con delle sortite. Una d'esse fece ben dello
strepito, perchè essendosi per le pioggie ingrossato il fiume Volturno,
e rimasti tagliati fuori circa mille Spagnuoli, perchè senza
comunicazione col loro campo; il Traun uscito con quasi tutta la
guernigione, e con dei piccioli cannoni coperti sopra delle carra,
parte ne stese morti sul suolo, altri ne fece prigionieri. Ma in fine
niuna speranza rimanendo di soccorso, e volendo esso generale
salvare il presidio, capitolò la resa di quella città e castello nel dì 22
d'ottobre, se in termine di sei giorni non gli veniva aiuto, o non fosse
seguito qualche armistizio, con altre condizioni. Però, venuto il
termine, furono scortati questi Alemanni sino a Manfredonia e Bari,
per essere trasportati a Trieste. Ed ecco tutto il regno di Napoli
all'ubbidienza del re Carlo, a cui nel presente anno si videro di tanto
in tanto arrivar nuovi rinforzi di gente, munizioni e danaro. Fra tanti
soldati fatti prigionieri nei regni di Napoli e Sicilia, la maggior parte
degli Italiani, ed anche molti Tedeschi si arrolarono nell'esercito
spagnuolo. Ma perciocchè essi Alemanni, tosto che se la vedevano
bella, disertavano, fu preso il partito d'inviarne una parte degli
arrolati e il resto dei prigioni in Ispagna. Di là poi furono trasportati
in Africa nella piazza d'Orano, dove trovarono un gran fosso da
passare, se più veniva lor voglia di disertare.
Maggiormente si riaccese in questo anno la ribellion de' Corsi,
dove quella brava gente, già impadronitasi di Corte, sul fine di
febbraio diede una rotta al presidio genovese uscito della Bastia, e
nel dì 29 di marzo sconfisse un altro corpo d'essi Genovesi.
Continuarono poi nel resto dell'anno le sollevazioni e le azioni militari
con varia fortuna in quell'isola. Roma vide in questi tempi per la
protezion di Vienna, e per lo sborso di trenta mila scudi, alquanto
migliorata la condizione del cardinal Coscia, che restò liberato dalle
censure già promulgate contra di lui, ma non già dalla prigionia di
castello Sant'Angelo. Un insigne regalo fece il pontefice Clemente XII
al Campidoglio, con ordinare il trasporto colà della bella raccolta di
statue antiche fatta dal cardinale Alessandro Albani, ed acquistata
dalla santità sua col prezzo di sessantasei mila scudi. Ma nel dì 6

maggio si trovò tutta in conquasso essa città di Roma, per essersi
verso il mezzo dì attaccato il fuoco ad un castello di legnami sulle
sponde del Tevere, dirimpetto al quartiere di Ripetta e alla piazza
dell'Oca. Spirava un gagliardo vento, che di mano in mano andò
portando le fiamme agli altri castelli circonvicini, e ad alcuni pochi
magazzini di legna, e alle case di quasi tutta quell'isola; di maniera
che circa quattro mila persone rimasero senza abitazione, e vi
perderono i loro mobili. Per troncare il corso a sì spaventoso
incendio, fu di mestieri trasportar colà alcuni cannoni da castello
Sant'Angelo, che, atterrando varie case, non permisero al fuoco di
maggiormente inoltrare i suoi passi. Guai se penetrava agli altri
magazzini di fieno e di legna. Incredibile fu il danno, non minore lo
spavento. Fece il benefico papa distribuir tosto due mila scudi a
quella povera gente. Nell'anno presente, siccome vedemmo, provò
l'augusta casa d'Austria in Italia tante percosse, e nè pure in
Germania potè esentarsi da altre disavventure per la troppa
superiorità dell'armi franzesi. In questo bisogno di Cesare l'ormai
vecchio principe Eugenio di Savoia ripigliò l'usbergo, e passò con
quelle forze che potè raunare a sostener le linee di Erlingen.
Quand'ecco due possenti eserciti franzesi, l'uno condotto dai
marescialli e duchi di Bervich e Noaglies, e l'altro dal marchese
d'Asfeld, che quasi il presero in mezzo. Gran lode riportò il principe
per la stessa sua ritirata, fatta da maestro di guerra, perchè seppe
mettere in salvo le artiglierie e bagagli, e mostrando di voler
cimentarsi, saggiamente si ridusse in salvo senza alcun cimento con
tutti i suoi. Fu poi assediata l'importante fortezza di Filisburgo dai
Franzesi, e con sì fatti trincieramenti circonvallata, che, ritornato il
principe con oste poderosa per darle soccorso, altro non potè fare
che essere come spettatore della resa d'essa nei dì 21 di luglio. Gran
gente costò ai Franzesi lo acquisto di quella piazza, e fra gli altri
molti uffiziali vi lasciò la vita il suddetto duca di Bervich della real
casa Stuarda, uno dei più grandi e rinomati condottieri d'armate de'
giorni suoi. Una palla di cannone privò la Francia di sì accreditato
generale. Niun'altra considerabile impresa seguì poscia nell'anno
presente in quelle parti, nulla avendo voluto azzardare il principe
Eugenio, a cagion degli infausti successi dell'armi cesaree in Italia. E

tal fine con tante vicende ebbe l'anno presente, in cui con occhio
tranquillo stettero Inglesi ed Olandesi mirando i deliquii dell'augusta
casa d'Austria, quasichè nulla importasse loro il sempre maggiore
ingrandimento della real casa di Borbone. Col tempo se n'ebbero a
pentire.

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