DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura SÍNTESI I ORGANITZACIÓ DE NANOMATERIALS:TÈCNIQUES ASCENDENTS Codi 205151204
Ensenyament
Nanociència i Nanotecnologia (2006)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
2.5 Optativa Únic anual
Modalitat i llengua d'impartició
Departament Química Analítica i Química Orgànica
Coordinador/a
Adreça electrònica
Professors/es
Web http://http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
Descripció general i informació rellevant Objectius: A. Proporcionar una visió de conjunt dels diferents procediments per a la preparació de nanomaterials: ascendents i descendents. B. Aprofundir el coneixement de diverses tècniques que existeixen per a obtenir nanomaterials seguint una aproximació ascendent. C. Relacionar la tipologia del material amb el seu mètode de síntesi. D. Conèixer la importància del mètode sintètic en la propietat del material. E. Proporcionar un coneixement de les fonts bibliogràfiques rellevants en l'àmbit. Continguts: Tema 1. Introducció. Nanomaterials: concepte i tipologia. Aproximacions metodològiques a la preparació de nanomaterials: síntesi (ascendent Bottom up) i fabricació (descendent top down). Classificació dels mètodes de síntesi i organització. Importància de la química supramolecular i separació de fases com a eines sintètiques. Tema 2. Nanoestructures de dimensió zero: nanopartícules. Nucleació homogènia: factors que determinen el creixement. Nucleació heterogènia: sputtering, oxidació tèrmica. Síntesi controlada cinèticament: micel•les, spray pyrolisi, mètodes dirigits per plantilla. Síntesi covalent iterativa i auto-ensamblatge. Mètodes complementaris: Sonoquímica, microones, fluïts comprimits. Tema 3. Nanoestructures de dimensió u: nanofils, nanovaretes i nanotubs. Creixement cristal•lí. Síntesis basada en efecte plantilla: deposició electroquímica i electroforética. Síntesi covalent i auto-ensamblatge. Derivatització. Tema 4. Nanoestructures de dimensió dos: capes primes. Deposició física de vapors (PVD). Deposició química de vapors (CVD). Deposició de capa atòmica (ALD). Deposició capa per capa. Films Langmuir-Blodgett. Deposició electroquímica. Films sol-gel. Síntesi basada en plantilla. Monocapes auto-ensamblades. Tema 5. Aplicació dels mètodes de síntesi i organització a l’obtenció de nanomaterials. Polímers, zeolites, materials nano- micro- i mesoporosos, nanocomposits, materials nanocristallins, materia toba.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
Tipus B Codi Competències Transversals
  Recerca
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Recerca

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Proporcionar una visió de conjunt dels diferents procediments per a la preparació de nanomaterials: ascendents i descendents.
Aprofundir el coneixement de diverses tècniques que existeixen per a obtenir nanomaterials seguint una aproximació ascendent.
Relacionar la tipologia del material amb el seu mètode de síntesi.
Conèixer la importància del mètode sintètic en la propietat del material.
Proporcionar un coneixement de les fonts bibliogràfiques rellevants en l'àmbit.

Continguts
Tema Subtema
Tema 1. Introducció. Nanomaterials: concepte i tipologia. Aproximacions metodològiques a la preparació de nanomaterials: síntesi (ascendent Bottom up) i fabricació (descendent top down). Classificació dels mètodes de síntesi i organització. Importància de la química supramolecular i separació de fases com a eines sintètiques.
Tema 2. Nanoestructures de dimensió zero: nanopartícules. Nucleació homogènia: factors que determinen el creixement. Nucleació heterogènia: sputtering, oxidació tèrmica. Síntesi controlada cinèticament: micel•les, spray pyrolisi, mètodes dirigits per plantilla. Síntesi covalent iterativa i auto-ensamblatge. Mètodes complementaris: Sonoquímica, microones, fluïts comprimits.
Tema 3. Nanoestructures de dimensió u: nanofils, nanovaretes i nanotubs. Creixement cristal•lí. Síntesis basada en efecte plantilla: deposició electroquímica i electroforética. Síntesi covalent i auto-ensamblatge. Derivatització.
Tema 4. Nanoestructures de dimensió dos: capes primes. Deposició física de vapors (PVD). Deposició química de vapors (CVD). Deposició de capa atòmica (ALD). Deposició capa per capa. Films Langmuir-Blodgett. Deposició electroquímica. Films sol-gel. Síntesi basada en plantilla. Monocapes auto-ensamblades.
Tema 5. Aplicació dels mètodes de síntesi i organització a l’obtenció de nanomaterials. Polímers, zeolites, materials nano- micro- i mesoporosos, nanocomposits, materials nanocristallins, materia toba.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
0 0 0
 
Sessió Magistral
20 0 20
 
Atenció personalitzada
0 0 0
 
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries
Sessió Magistral

Atenció personalitzada
 
Descripció

Avaluació
  Descripció Pes
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica G. Ozin, A Arsenault, Nanochemistry: A Chemical Approach to Nanomaterials, Royal Society of Chemistry, 2005
Guozhong Cao, Nanostructures & Nanomaterials: Synthesis, Properties & Applications, Imperial College Press, 2004
G.B. Sergeev, Nanochemistry, Elsevier, 2006
Grimsdale AC, Mullen K, The chemistry of organic nanomaterials, ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 44 (35), 5592-5629, ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 2005
Rodriguez-Hernandez J, Checot F, Gnanou Y, Lecommandoux S, Toward 'smart' nano-objects by self-assembly of block copolymers in solution, PROGRESS IN POLYMER SCIENCE 30 (7): 691-724, PROGRESS IN POLYMER SCIENCE, 2005
Sastry M, Swami A, Mandal S, Selvakannan PR, New approaches to the synthesis of anisotropic, core-shell and hollow metal nanostructures, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 15 (31): 3161-3174, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 2005
Hamley IW, Nanotechnology with soft materials, ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 42, 1692-1712, ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 2005
Peng XG, Thessing J, Controlled synthesis of high quality semiconductor nanocrystals, STRUCTURE AND BONDING 118: 79-119, STRUCTURE AND BONDING, 2005
Reverchon E, Adami R, Nanomaterials and supercritical fluids, JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS 37 (1): 1-22, JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, 2006
Pomogailo AD, Polymer sol-gel synthesis of hybrid nanocomposites, COLLOID JOURNAL 67 (6): 658-677, COLLOID JOURNAL, 2005
Dupuis AC, The catalyst in the CCVD of carbon nanotubes - a review, PROGRESS IN MATERIALS SCIENCE 50 (8): 929-961, PROGRESS IN MATERIALS SCIENCE, 2005
Uskokovic V, Drofenik M, Synthesis of materials within reverse micelles, SURFACE REVIEW AND LETTERS 12 (2): 239-277, SURFACE REVIEW AND LETTERS, 2005
Gutsch A, Muhlenweg H, Kramer M, Tailor-made nanopartictes via gas-phase synthesis, SMALL 1 (1): 30-46, SMALL, 2005

Complementària

Recomanacions