
- •Современные нанотехнологии в химии учебно-методический комплекс подготовка магистра по направлению
- •Магистерская программа «Химия»
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Дисциплина
- •Лабораторные работы
- •Лабораторная работа № 1 Получение коллоидного золота цитратным методом
- •Лабораторная работа № 2 Определение порога быстрой коагуляции коллоидного золота
- •Лабораторная работа № 3 Получение коллоидного серебра цитратным методом
- •Лабораторная работа № 4 Получение коллоидного серебра тетрагидридоборатным методом
- •Лабораторная работа № 5 Фотохимический синтез коллоидной меди
- •Лабораторная работа № 6 Получение коллоидного золота в органическом растворителе
- •Лабораторная работа № 7 Получение серебряных наностержней
- •Лабораторная работа № 8 Получение платиновых нанопроводов в полимерной матрице
- •Список литературы, необходимой для выполнения лабораторных работ (получить у преподавателя)
- •Индивидуальные задания для самостоятельной работы
- •Примерная тематика рефератов и презентаций
- •Требования к структуре реферата
- •Критерии оценки рефератов
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
- •Краткое содержание итоговой аттестации по дисциплине
- •Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине
- •«Современные нанотехнологии в химии»
- •Учебно-методический комплекс «Современные нанотехнологии в химии» разработан в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к ооп, и может быть издан в издательстве ргпу им. А.И.Герцена.
Список литературы, необходимой для выполнения лабораторных работ (получить у преподавателя)
Turkevich J., Stevenson P.L., Hillier J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold // J. Discuss. Faraday Soc. 1951, 11, 55.
Kamat P.V., Flumiani M., Hartland G.V. Picosecond dynamics of silver nanoclusters. Photoejection of electrons and fragmentation. // J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 3123.
Korgel B.A., Fullam S., Connolly S., Fitzmaurice D. Assembly and self-organization of silver nanocrystal superlattices: ordered “soft spheres”. // J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8379.
Бойцова Т.Б., Логинов А.В., Горбунова В.В. Фотохимическое получение пленок коллоидной меди. // Журнал прикладной химии. 1997, 70, 1585.
Brust M., Walker M., Bethell D., Schffrin D.J., Whyman R. Synthesis of thiol-derivatized gold nanoparticles in a two-phase liquid-liquid system. // J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 801.
Thomas, K.G. Kamat, P.V. Making Gold Nanoparticles Glow: Enhanced Emission from a Surface-Bound Fluoroprobe. // J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2655.
Jana N.R., Gearheart L., Murphy C.J. Wet chemical synthesis of silver nanorods and nanowires of controllable aspect ratio. // Chem. Commun. 2001, 7, 617.
Индивидуальные задания для самостоятельной работы
Вариант 1
Методы получения структурированных наноматериалов.
Вычислите число атомов в сферической наночастице меди диаметром 3 нм. Радиус атома меди составляет 0,128 нм.
Дайте определение поверхностного плазмонного резонанса. Объясните различие в поверхностных плазмонных резонансах меди, серебра и золота.
Вариант 2
Электронная микроскопия как метод исследования наноматериалов. Возможности и ограничения метода.
Используя данные о диаметре частиц серебра, установленном с помощью программы MiePlot, (Лаб. Раб. № 4), определите число атомов в одной частице. Радиус атома серебра составляет 0,144 нм.
Три дисперсии золота имеют разную окраску: красную, синюю, фиолетовую. Какой раствор содержит наночастицы большего размера? Ответ обоснуйте.
Вариант 3
Темплатный синтез наноматериалов.
Вычислите долю (в %) атомов поверхностного слоя в наночастице золота диаметром 3 нм. Радиус атома золота составляет 0,144 нм.
Объясните, как изменится положение и интенсивность плазмонной полосы золотой частицы при осаждении на ее поверхность слоя серебра.
Вариант 4
Сканирующая зондовая микроскопия как метод исследования наноматериалов.
Определите концентрацию частиц (в моль/л) в серебряном коллоиде, если размер одной частицы составляет 5 нм, а радиус атома серебра – 0,144 нм.
Предложите способ очистки препарата серебряных наностержней (Лаб. раб. № 7) от частиц другой формы.
Вариант 5
Диспергационные методы получения наноматериалов.
Вычислите массу серебра в 10 мл коллоида полученного в Лаб.раб. № 4.
Предложите лабораторный способ получения золотых наностержней с помощью пористого темплата, например, пористой мембраны из Al2O3.
Вариант 6.
Конденсационные методы получения наноматериалов.
Имеются два коллоида золота, состоящие из частиц сферической формы. В первом средний диаметр частиц составляет 10 нм, во втором – 50 нм. Какой из двух материалов имеет большую удельную поверхность и во сколько раз?
Предложите лабораторный способ получения полых наночастиц золота (серебра).