Олексенко Людмила Петрівна, проф., д х. н робоча програма


ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ



Скачати 234.5 Kb.
Сторінка2/3
Дата конвертації09.09.2018
Розмір234.5 Kb.
ТипПрограма
1   2   3


ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
Змістовий модуль 1. Нанокластери і наносистеми, їх організація, взаємодія та класифікація нанорозмірних структур. Методи одержання наноматеріалів.
ТЕМА 1. Наноматеріали. Наночастинки і нанопорошки. Класифікації нанорозмірних структур за розмірами та числом атомів в частинках. (7 год.)
ТЕМА 2. Кластерні сполуки металів та їх класифікація металічних частинок (7год.)
ТЕМА 3. Нанокластери і наносистеми, їх організація, взаємодія та класифікація нанорозмірних структур. (7 год.)

ТЕМА 4.Основні різновидності наносистем. Підхід Глейтера та класифікація Суздалева.(7 год.)
ТЕМА 5. Фізичні методи одержання наноматеріалів, їх переваги та недоліки (7 год.)
ТЕМА 6. Одержання наноматеріалів хімічними методами. Золь-гель синтез. (9 год.)
Змістовий модуль 2. Наносистеми, їх властивості та застосування наноматеріалів для створення адсорбційно-напівпровідникових сенсорів.
Тема 7. Застосування наноматеріалів при створенні сенсорів газів. Адсорбційно-напівпровідникові сенсори газів та їх основні характеристики. Перспективи створення адсорбційно-напівпровідникових сенсорів газів на основі наноматеріалів (9 год.)
Тема 8. Матеріали газочутливого шару сенсорів. Вплив каталітично-активних добавок на характеристики сеснорів. (9 год.)
Тема 9. Фізико-хімічні методи дослідження наноматеріалів. (8 год.)
Тема 10. Особливості процесів формування провідності адсорбційно-напівпровідникових сенсорів, що створені на основі наноматеріалів (10 год.)
Тема 11. Роль адсорбційних та каталітичних процесів в механізмі чутливості до різних газів напівпровідникових сенсорів, що створені на основі наноматеріалів. Механізм дії адсорбційно-напівпровідникових сенсорів (8год.)
СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

НАНОСИСТЕМИ В АДСОРБЦІЇ ТА КАТАЛІЗІ“



ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ І ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ




Назва теми

Кількість годин

Лекції

Лаб роботи

Сам. роб (реферат)

ЗМІСТОВИЙ Модуль 1. Нанокластери і наносистеми, їх організація, взаємодія та класифікація нанорозмірних структур.

Методи одержання наноматеріалів.

1.

Тема 1. Наноматеріали. Наночастинки і нанопорошки. Класифікації нанорозмірних структур за розмірами та числом атомів в частинках.


2




5

2

Тема 2. Кластерні сполуки металів та класифікація металічних частинок.


2




5

3

Тема 3. Нанокластери і наносистеми, їх організація, взаємодія та класифікація нанорозмірних структур.


2




5

4.

Тема 4. Основні різновидності наносистем. Підхід Глейтера та класифікація Суздалева.

2




5

5.

Тема 5. Фізичні методи одержання нано-матеріалів, їх переваги і недоліки.

2




5

6.

Тема 6. Одержання наноматеріалів хімічними методами. Золь-гель синтез.

2

2

5




Модульна контрольна робота 1

1







зМІСТОВИЙ Модуль 2. Наносистеми, їх властивості та застосування наноматеріалів для створення адсорбційно-напівпровідникових сенсорів.

7.

Тема 7. Застосування наноматеріалів при створенні сенсорів газів. Адсорбційно-напівпровідникові сенсори газів та їх основні характеристики. Перспективи створення адсорбційно-напівпровід-никових сенсорів газів на основі наноматеріалів .

2

1

6

8.

Тема 8. Матеріали газочутливого шару сенсорів. Вплив каталітично-активних добавок на характеристики сенсорів.

2

1

6

9

Тема 9. Фізико-хімічні методи дослідження наноматеріалів.

2




6

10.

Тема 10. Особливості процесів формування провідності адсорбційно-напівпровідникових сенсо-рів, що створені на основі наноматеріалів.

2

2

6

11.

Тема 11. Роль адсорбційних та каталітичних процесів в механізмі чутливості до різних газів напівпровідникових сенсорів, що створені на основі наноматеріалів. Механізм дії адсорбційно-напівпровідникових сенсорів

2




6




Модульна контрольна робота 2

1







Всього

24

6

60

Загальний обсяг 90 год., в тому числі:

Лекцій –24 год. Лабораторні роботи – 6 год. Самостійна робота – 60 год.


ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1.


Нанокластери і наносистеми, їх організація, взаємодія та класифікація нанорозмірних структур. Методи одержання наноматеріалів.
Тема 1. НАНОМАТЕРІАЛИ. НАНОЧАСТИНКИ І НАНОПОРОШКИ. КЛАСИФІКАЦІЇ НАНОРОЗМІРНИХ СТРУКТУР ЗА РОЗМІРАМИ ТА ЧИСЛОМ АТОМІВ В ЧАСТИНКАХ. КЛАСТЕРНІ СПОЛУКИ МЕТАЛІВ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЧАСТИНОК (7год.)

Лекція 1. Наноматеріали. Поняття про нанотехнологію. Наночастинки і нанопорошки (загальні і відмінні риси). Критерії існуючих класифікацій наночастинок. Класифікації нанорозмірних структур за розмірами та числом атомів в частинках. Класифікація частинок за розмірами У.Крейбіга, У.Клабунде, Н.Такео, Г.Б.Сергеєва та В.Е.Боченкова - (2 год.).

Завдання для самостійної роботи - проаналізувати критерії існуючих класифікацій наносистем. ( 5_год.)[6-10].


Тема 2. КЛАСТЕРНІ СПОЛУКИ МЕТАЛІВ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЧАСТИНОК (7 год.)

Лекція 2. Кластерні сполуки металів. Класифікація та зв’язок з ультрадисперсними металічними частинками. Класифікація для кластерних сполук металів за розмірами, кількістю атомів в кластері і кількістю внутрішніх шарів в частинці та їх зв’язок з ультрадисперсними металічними частинками. 7 типів металічних частинок: ізольовані атоми металів; двоатомні металічні частинки; металічні частинки з числом атомів від 3 до 12 (так звані малі кластери або малі металічні частинки); металічні частинки з числом атомів від 13 до 150 (з розмірами від 8 до 20 Ао); частинки з розмірами від 20 до 100 Ао; частинки з розмірами від 100 до 300 Ао; частинки з розмірами більше за 300 Ао - (2 год.).

Завдання для самостійної роботи - проаналізувати результати розрахунків по утворенню нанорозмірних металічних частинок різного складу ( 5_год.)[2,3,8,10].
Тема 3. НАНОКЛАСТЕРИ І НАНОСИСТЕМИ, ЇХ ОРГАНІЗАЦІЯ, ВЗАЄМОДІЯ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ НАНОРОЗМІРНИХ СТРУКТУР (7 год.)

Лекція 3. Нанокластери. Поняття про нанокластери. Нанокластерні сполуки та їх організація. Властивості нанокластерних сполук. Організація нанокластерів з утворенням різних структур. Двобазисна класифікація нанорозмірних структур. Класифікація нанорозмірних структур за нанобазисом: класичні твердотілі НРС, синтетичні НРС, нанорозмірні біоструктури. Класифікація нанорозмірних структур за топологією: неперервні (квазінеперервні) , дискретні і квазінульвимірні, комбіновані НРС.- (2 год.).



Завдання для самостійної роботи - знайти в літературі приклади нанорозмірних структур згідно з двобазисною класифікацією та проаналізувати їх властивості ( 5_год.)[1- 10].
Тема 4. ОСНОВНІ РІЗНОВИДНОСТІ НАНОСИСТЕМ. ПІДХІД ГЛЕЙТЕРА ТА КЛАСИФІКАЦІЯ СУЗДАЛЕВА (7 год.)

Лекція 4. Основні різновидності наносистем. Класифікація Г. Глейтера для основних типів структур неполімерних наноматеріалів - 4 типи структури за хімічним складом і розподіленням фаз: однофазні, статистичні багатофазні з ідентичними поверхнями поділу, статистичні багатофазні з неідентичними поверхнями поділу, матричні багатофазні структури. 3 типи структури за формою: пластинчата, стовпчаста і структура, що містить рівновісьові включення.

Класифікація кластерів і кластерних систем Суздалєва за методом одержання. Шість груп кластерів: молекулярні лігандні кластери, газофазні безлігандні кластери, колоїдні кластери і наносистеми, твердотільні кластери, матричні кластери та наноплівкові (2 год.)



Завдання для самостійної роботи - опрацювання матеріалу по методам одержання матричних кластерів ( 5_год.)[1- 3].
Тема 5. ФІЗИЧНІ МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ НАНОМАТЕРІАЛІВ, ЇХ ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ (7 год.)

Лекція 5. Методи одержання нанорозмірних структур. Фізичні методи одержання наночастинок металів - газофазний синтез газове випаровування речовин і конденсація пари в різних середовищах (вакуум або інертний газ, реакційний газ); методи, що використовують високоенергетичне руйнування, механічне диспергування, подрібнення з використанням детонаційної обробки, електричного вибуху (2 год.)

Завдання для самостійної роботи - опрацювати матеріал по особливостям проведення газофазного синтезу для одержання наноматеріалів. ( 5_год.)[1- 10].
Тема 6. ОДЕРЖАННЯ НАНОМАТЕРІАЛІВ ХІМІЧНИМИ МЕТОДАМИ. ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СИНТЕЗ. (9 год.)

Лекція 6. Хімічні методи одержання наносистем. Термічний розклад. Розклад металоорганічних сполук в ударній трубі. Термічне розкладання у вакуумі або інертному газі. Механосинтез. Переваги механохімічного синтезу. Механохімічні реакції в гетерогенних сумішах. Методи механохімічного синтеза нанокомпозитів і наночастинок. Основні механохімічні реакції, за допомогою яких можна одержувати нанокомпозити. Хімічне відновлення як метод одержання наносистем. Фото- і радіаційно-хімічне відновлення. Плазмохімічний і кріохімічний синтез. Метод матричної ізоляції.

Осадження із колоїдних розчинів. Золь-гель технологія. Кінетичні моделі гелеутворення, що залежать від відносних швидкостей реакцій гідролізу і конденсації. Реакція обмеженої агрегації кластерів. Механізм гелеутворення при конденсації - реакція обмеженого зростання кластерів з мономерів або механізм Ідена. Колоїдні кластери. Властивості наносистем. Вплив нанорозмірності на їх фізико-хімічні властивості (2 год.)



Лабораторна робота № 1. Синтез золь-гель методом нанорозмірного SnO2 для газочутливого шару адсорбційно-напівпровідникових сенсорів (1 год.)
Лабораторна робота № 2. Дослідження термічних умов розкладу ксерогелю, одержаного в ході одержання нанорозмірного SnO2 методом диференціального термічного аналізу (1 год.).

Завдання для самостійної роботи - опрацювання методик одержання наоматеріалів за золь-гель технологією (5 год.) [1- 10].
Контрольні запитання та завдання до змістового модуля 1:

  1. Які основні критерії для відомих класифікацій наносистем Ви можете назвати?Яка класифікація нанорозмірних структур на Вашу думку є найкращою і чому?

  2. Назвіть приклади наносистем, які класифікують за кількістю напрямків в якихлінійні розміри набагато менші за 100 нм:

  3. Назвіть 8 основних різновидностей нанорозмірних систем.

  4. Які 7 типів металічних частинок (кластерні сполуки металів) Ви знаєте?

  5. Що покладено в основу класифікації наносистем Суздалева?

  6. Назвіть три основні способи одержання газофазних безлігандних кластерів.

  7. Як можна визначити різницю між неорганічною молекулою, наночастинкою і об’ємним тілом?

  8. На якому критерії базується Г.Б.Сергеєва та В.Е.Боченкова.

  9. Який основний недолік одержання наносистем за допомогою механохімічного синтезу?

  10. Зобразіть схематично діаграму адіабатичного розширення і конденсації ідеального газу при одержанні наночастинок.

  11. В чому переваги золь-гель методу порівняно з методом співосадження для одержання матеріалів газочутливого шару сенсорів?


Рекомендована література до змістового модулю 1:

  1. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. Изд. 2, 2009, 591с.

  2. Гусев А.И. Нанокристалические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 1998.

  3. Булыгина Е.В., Макарчук В.В., Панфилов Ю.В., Оя Д.Р., Шахнов В.А. Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование: Учебное пособие для Вузов. – М.: САЙНС-ПРЕСС, 2006. – 80с.: ил.

  4. Сергеев Г.Б. Нанохимия. – М.: Изд-во МГУ, 2003. – 288с.

  5. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. М.: Изд. Центр «Академия», 2005. – 192 с.

  6. Ч. Пул, Ф. Оуэнс. Нанотехнологии. Техносфера, М.: 2005. 336с.

  7. Фреїк Д.М., Яцишин Б.П. Технологічні аспекти нанокластерних і нанокристалічних структур// Фізика і хімія твердого тіла. – Т.8. - №1. – 2007. С.7-24.

  8. Губин С.П. Наночастицы, методы получения, строение, свойства.

  9. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в кластерах. Химия, Москва, 2000.

  10. Губин С.П. Химия кластеров. Наука, Москва, 1987.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2.

Наносистеми, їх властивості та застосування наноматеріалів для створення адсорбційно-напівпровідникових сенсорів.

Тема 7. ЗАСТОСУВАННЯ НАНОМАТЕРІАЛІВ ПРИ СТВОРЕННІ СЕНСОРІВ ГАЗІВ. АДСОРБЦІЙНО-НАПІВПРОВІДНИКОВІ СЕНСОРИ ГАЗІВ ТА ЇХ ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ. ПЕРСПЕКТИВИ СТВОРЕННЯ АДСОРБЦІЙНО-НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СЕНСОРІВ ГАЗІВ НА ОСНОВІ НАНОМАТЕРІАЛІВ (9 год.)

Лекція 7. Застосування наноматеріалів в адсорбції, каталізі та при створенні сенсорів газів. Адсорбційно-напівпровідникові сенсори газів, створені на основі наноматеріалів. Основні типи сенсорів. Типи, будова та основні параметри адсорбційно-напівпровідникових сенсорів. Спечені об’ємні сенсори. Тонкоплівкові сенсори. Товстоплівкові сенсори - трубчаті і планарні. Будова товстоплівкових адсорбційно-напівпровідникових сенсорів газів (Н2, СО, СН4 та ін.). Основні характеристики сенсорів. Чутливість. Селективність. Швидкодія. Стабільність. Робоча температура. Сенсорні напівпровідникові матеріали. Технологія створення чутливого шару адсорбційно-напівпровідникових сенсорів (2 год.)

Лабораторна робота № 3. Визначення розмірів часточок напівпровідникового діоксиду олова, одержаного золь-гель методом, за даними трансмісійної електронної мікроскопії (0,5 год).

Лабораторна робота № 4. Первинне тестування керамічних плат для виготовлення адсорбційно-напівпровідникових сенсорів на основі нанорозмірних матеріалів (0,5 год.)

Завдання для самостійної роботи - опрацювання матеріалу по сенсорам різного типу, їх перевагам і недолікам ( 6_год.)[1- 5].
Тема 8. МАТЕРІАЛИ ГАЗОЧУТЛИВОГО ШАРУ СЕНСОРІВ. ВПЛИВ КАТАЛІТИЧНО-АКТИВНИХ ДОБАВОК НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕСНОРІВ.

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ НАНОМАТЕРІАЛІВ. (9 год.)

Лекція 8. Хімічний склад чутливого шару АНС. Сенсори на основі нанорозмірного діоксиду олова, допованого металами платинової групи та оксидами металів. Методи отримання матеріалів газочутливого шару сенсорів. Метод осадження (співосадження). Термічний розклад прекурсорів. Золь–гель процес. Методи введення каталітично-активних добавок. .– (2 год).

Лабораторна робота № 5. Виготовлення адсорбційно-напівпровідникових газочутливих сенсорів на основі нанорозмірного SnO2, отриманого золь-гель методом, та модифікування їх каталітично-активними добавками (0,5 год.)

Лабораторна робота № 6. Первинне тестування сенсорів, одержаних на основі нанорозмірного діоксиду олова (0,5 год.).

Завдання для самостійної роботи - опрацювання матеріалу по характеристиці методів введення каиалітично-активних добавок в сенсорні матеріали ( 6_год.)[1- 5].
Тема 9. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ НАНОМАТЕРІАЛІВ(8 год.)

Сучасні фізико-хімічні методи дослідження наноматеріалів - РФА,ТЕМ, СЕМ, ДТА-ДТГ, ЕСДВ, РФЕС, ТПВ Н2 - для дослідження морфології нанорозмірних адсорбентів, каталізаторів та сенсорних наноматеріалів, їх структури, стану і складу поверхневого шару наноматеріалів, характеристики їх реакційної здатності при визначенні здатності до відновлення активних центрів їх поверхні.– (2 год).

Завдання для самостійної роботи - проаналізувати переваги і недоліки методів дослідження морфологіі наноматеріалів ( 6_год.)[1- 5].
Тема 10. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ ПРОВІДНОСТІ АДСОРБЦІЙНО-НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СЕНСОРІВ, ЩО СТВОРЕНІ НА ОСНОВІ НАНОМАТЕРІАЛІВ (10 год.)

Лекція 7. Формування величини електричного опору на повітрі і в газо-повітряній суміші сенсорів, що створені на основі напівпровідникових матеріалів. Вплив кількості хемосорбованого кисню на процес формування провідності адсорбційно-напівпровідникових сенсорів. Особливості процесів формування провідності адсорбційно-напівпровідникових сенсорів, що створені на основі наноматеріалів. (2 год.)

Лабораторна робота № 7. Визначення чутливості адсорбційно-напівпровідникових сенсорів при різних потужностях нагрівача сенсора. (1 год.)

Лабораторна робота № 8. Вивчення швидкодії адсорбційно-напівпровідникових сенсорів. – (1 год).

Завдання для самостійної роботи - опрацювання матеріалу по механізму формування чутливості адсорбційно-напівпровідникових сенсорів на основі наноматеріалів. ( 6_год.)[1- 5].
Тема 11. РОЛЬ АДСОРБЦІЙНИХ ТА КАТАЛІТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ В МЕХАНІЗМІ ЧУТЛИВОСТІ ДО РІЗНИХ ГАЗІВ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СЕНСОРІВ, ЩО СТВОРЕНІ НА ОСНОВІ НАНОМАТЕРІАЛІВ. МЕХАНІЗМ ДІЇ АДСОРБЦІЙНО-НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СЕНСОРІВ ( 8 год.)

Лекція 11. Каталітичні перетворення в чутливому шарі адсорбційно-напівпровідникових сенсорів та механізм їх дії. Вплив нанорозмірного фактору на механізм чутливості сенсорів. Проблема підвищення селективності сенсорів газів та способи її вирішення. (2 год).

Завдання для самостійної роботи - написання статті з використанням експериментальних даних, отриманих під час лабораторних робів по дослідженню сенсорів, створених на основі наноматеріалів ( 6_год.)[1- 5].
Контрольні запитання та завдання до змістового модуля 2


  1. Які сучасні фізико-хімічні методи дослідження наносистем Ви знаєте?

  2. Типи пористих матеріалів – переваги і недоліки.

  3. Адсорбційні та каталітичні властивості пористих твердих тіл.

  4. Переваги застосування нанорозмірних матеріалів при створенні адсорбційно-напівпровідникових сенсорів газів.

  5. Особливості дослідження нанорозмірних систем методом РФА.

  6. Можливості методів ЕСДВ та РФЕС для вивчення наносистем.

  7. Електронна та скануюча мікроскопія та їх застосування для дослідження морфології наноматеріалів.

  8. Розкрити суть впливу нанорозмірного фактора на механізм чутливості адсорбційно-напівпровідникових сенсорів газів.

  9. Які основні типи сенсорів Ви знаєте?

  10. Вплив нанорозмірного фактору на механізм чутливості сенсорів.


Рекомендована література до змістового модуля 2:

1. Олексенко Л.П., Максимович Н.П., Матушко І.П. Адсорбційно-напівпровідникові сенсори газів. Навчальний посібник.– К.: Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”, 2016.- 111 с.

2. N. Yamazoe, Y. Kurokowa, T. Seiyama Effects of additives on semiconductor gas sensors //Sensors and Actuators B-Chemical. – 1993. – № 4. – P. 283-289.

3. C. Xu, J. Tamaki, N. Miura et al. Grain size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements / // Sensors and Actuators B-Chemical. – 1991. – № 3. – P. 147-155.

4. N. Yamazoe, N. Miura Some basic aspects of semiconductor gas sensors // Chem. Sens. Technol. – 1992. – № 4. – P. 30.

5. S. Shukla, S. Seal Theoretical model for nanocrystallite size dependent gas sensitivity enhancement in nanocrystalline tin oxide sensor//Sensor Letters–2004.–№ 2(1).–P.73-77.



ЗАВДАННЯ МОДУЛЬНОЇ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ 1
Класифікація частинок наноматеріалів за розмірами У.Крейбіга, У.Клабунде, Н.Такео, Г.Б.Сергеєва та В.Е.Боченкова. Класифікація для кластерних сполук металів за розмірами, кількістю атомів в кластері і кількістю внутрішніх шарів в частинці та їх зв’язок з ультрадисперсними металічними частинками. Кластерні сполуки металів. 7 типів металічних частинок. Класифікація за кількістю напрямків, в яких лінійні розміри набагато менші за 100 нм. Основні різновидності наносистем. Класифікація Г. Глейтера. Двобазисна класифікація нанорозмірних структур. Класифікація кластерів і кластерних систем Суздалєва за методом одержання. Шість груп кластерів: молекулярні лігандні кластери, газофазні безлігандні кластери, колоїдні кластери і наносистеми, твердотільні кластери, матричні кластери та наноплівкові.

Одержання і стабілізація наночастинок. Підходи до одержання наночастинок.

Фізичні методи одержання наночастинок металів - випаровування і конденсація в різних середовищах (вакуум або інертний газ, реакційний газ); методи, що використовують високоенергетичне руйнування, механічне диспергування, подрібнення з використанням детонаційної обробки, електричного вибуху. Газофазний синтез (газове випаровування речовин - конденсація пари). Газофазні методи синтезу із застосуванням надзвукового сопла. Залежність процесу конденсації пари в струмені від р0 і Т0.Схематична діаграма адіабатичного розширення і конден­сації ідеального газу. Конденсаційний метод - установка Глейтера. Теоретичні основи конденсаційного методу. Високоенергетичне подрібнення. Механоактивація. Механічна дія на тверде тіло і утворення нанорозмірних систем.

Хімічні методи одержання наночастинок. Термічний розклад (термоліз). Розклад металоорганічних сполук в ударній трубі. Термічне розкладання у вакуумі або інертному газі. Механосинтез. Переваги механохімічного синтезу. Механохімічні реакції в гетерогенних сумішах. Відновлення. Хімічне відновлення. Фото- і радіаційно-хімічне відновлення. Сонохімічний метод. Плазмохімічний синтез. Кріохімічний синтез. Метод матричної ізоляції. Осадження із колоїдних розчинів. Золь-гель технологія. Кінетичні моделі гелеутворення, що залежать від відносних швидкостей реакцій гідролізу і конденсації. Реакція обмеженої агрегації кластерів. Механізм гелеутворення при конденсації - реакція обмеженого зростання кластерів з мономерів або механізм Ідена. Колоїдні кластери.


ЗАВДАННЯ МОДУЛЬНОЇ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ 2
Вплив нанорозмірності на фізико-хімічні властивості матеріалів. Пористі наноматеріали. Цеоліти – молекулярні сита. Сорбційні та каталітичні властивості наноматеріалів. Нанесені металовмісні системи. Їх застосування в окислювальному каталізі.

Фізико-хімічні методи дослідження поверхні нанорозмірних адсорбентів і каталізаторів– стан і склад поверхневого стану, характеристика реакційної здатності поверхневого шару, визначення селективної хемосорбції кисню та визначення здатності до відновлення активних центрів поверхні. Сучасні фізико-хімічні методи дослідження наносистем.



Адсорбційно-напівпровідникові сенсори газів. Основні типи сенсорів. Типи, будова та основні параметри адсорбційно-напівпровідникових сенсорів. Спечені об’ємні сенсори. Тонкоплівкові сенсори. Товстоплівкові сенсори - трубчаті та планарні. Будова товстоплівкових адсорбційно-напівпровідникових сенсорів газів (Н2, СО, СН4 та ін.). Основні характеристики сенсорів. Чутливість. Селективність. Швидкодія. Стабільність. Робоча температура. Поріг чутливості.

Сенсорні напівпровідникові матеріали. Технологія створення чутливого шару адсорбційно-напівпровідникових сенсорів. Хімічний склад газочутливого шару адсорбційно-напівпровідникових сенсорів.

Сенсори на основі нанорозмірного діоксиду олова, допованого металами платинової групи та оксидами перехідних металів. Методи отримання газочутливого шару сенсорів. Метод осадження (співосадження). Термічний розклад сполук-прекурсорів. Золь – гель процес. Методи введення каталітично-активних добавок. Каталітичні перетворення в чутливому шарі адсорбційно-напівпровідникових сенсорів та механізм їх дії. Вплив нанорозмірного фактору на механізм чутливості.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА:
Основна:

  1. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. Изд. 2, 2009, 591с.

  2. Гусев А.И. Нанокристалические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 1998.

  3. Булыгина Е.В., Макарчук В.В., Панфилов Ю.В., Оя Д.Р., Шахнов В.А. Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование: Учебное пособие для Вузов. – М.: САЙНС-ПРЕСС, 2006. – 80с.: ил.

  4. Головин Ю.И. Введение в нанотехнологию. – М.: Машиностроение-1, 2003. – 112с.

  5. Андриевский Р.А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы // Российский химический журнал. – 2002. – Т.46. - №5. С.50-56.

  6. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, получение интенсивной пластической деформацией. – М.: Логос, 2000. – 272с.

  7. Сергеев Г.Б. Нанохимия. – М.: Изд-во МГУ, 2003. – 288с.

  8. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. М.: Изд. Центр «Академия», 2005. – 192 с.

  9. Русланов А.И. Удивительний мир наноструктур // Журнал общей химии – 2002. – Т.72. - №4. С. 532-549.

  10. Ч. Пул, Ф. Оуэнс. Нанотехнологии. Техносфера, М.: 2005. 336с.

  11. Шпак А.П., Куницкий Ю.А., Самойленко З.А.. Самоорганизация структуры в материалах различной природы. Академпериодика, К. 167с. (2002).

  12. Фреїк Д.М., Яцишин Б.П. Технологічні аспекти нанокластерних і нанокристалічних структур// Фізика і хімія твердого тіла. –2007. Т.8. - №1. –С.7-24.

  13. Губин С.П. Наночастицы, методы получения, строение, свойства.

  14. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в кластерах. Химия, Москва, 2000.

  15. Губин С.П. Химия кластеров. Наука, Москва, 1987.

  16. N. Yamazoe, Y. Kurokowa, T. Seiyama Effects of additives on semiconductor gas sensors //Sensors and Actuators B-Chemical. – 1993. – № 4. – P. 283-289.

  17. 2. C. Xu, J. Tamaki, N. Miura et al. Grain size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements / // Sensors and Actuators B-Chemical. – 1991. – № 3. – P. 147-155.

  18. 3. N. Yamazoe, N. Miura Some basic aspects of semiconductor gas sensors // Chem. Sens. Technol. – 1992. – № 4. – P. 30.

  19. 4. S. Shukla, S. Seal Theoretical model for nanocrystallite size dependent gas sensitivity enhancement in nanocrystalline tin oxide sensor//Sensor Letters–2004.–№ 2(1).–P.73-77.

  20. N. Barsan, M. Schweizer-Berberich, W. Gopel Fundamental and practical aspects in the design of nanoscaled SnO2 gas sensors: a status report // Fresenius Journal of Analytical Chemistry. – 1999. – 365 (4). – P. 287-304.




Каталог: programs
programs -> Навчальні програми для профільного навчання Програми факультативів, спецкурсів, пропедевтичних курсів, гуртків
programs -> Програма для студентів напрямку 040103 Геологія
programs -> Мета та завдання навчальної дисципліни Мета вивчення курсу «Психологія статі та сексуальності»
programs -> Міністерство освіти і науки України Відділ освіти Овруцької райдержадміністрації Житомирської області Овруцький Центр дитячої та юнацької творчості
programs -> Пояснювальна записка Людина є, безперечно, система…яка в найвищій ступені сама себе регулює, сама себе підтримує
programs -> Програма для студентів геологічного факультету (заочна форма) Затверджено
programs -> Мета та завдання навчальної дисципліни
programs -> Міністерство освіти і науки України Відділ освіти Овруцької райдержадміністрації Житомирської області Овруцький Центр дитячої та юнацької творчості
programs -> Мета та завдання навчальної дисципліни Мета

Скачати 234.5 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка