IDENTIFYING DATA 2007_08
Subject Code 205151204
Study programme
Nanociència i Nanotecnologia (2006)
Cycle 2nd
Descriptors Credits Type Year Period
2.5 Optativa Only annual
Language
Anglès
Department Química Analítica i Química Orgànica
Coordinator
E-mail
Lecturers
Web http://http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
General description and relevant information 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.

Competences
Type A Code Competences Specific
  Research
Type B Code Competences Transversal
  Research
Type C Code Competences Nuclear
  Research

Learning aims
Objectives Competences
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.

Contents
Topic Sub-topic
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.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Introductory activities
0 0 0
 
Lecture
20 0 20
 
Personal tuition
0 0 0
 
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities
Lecture

Personalized attention
 
Description

Assessment
  Description Weight
 
Other comments and second exam session

Sources of information

Basic 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

Complementary

Recommendations