Название(я): Свойства двумерных нанореакторов
Номер в каталоге: 13
Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): нанореакторы
Актуальность: Под двумерными нанореакторами можно понимать разные вещи, однако достаточно часто в качестве них можно рассматривать некоторые соединения со слоистой структурой, если они используются для получения наночастиц, при этом первой стадией синтеза обычно является ионный обмен или интеркаляция заданных соединений в межслоевое пространство «нанореакторов». В рамках предлагаемого проекта предлагается изучить сорбционные и ионнообменные свойства ряда доступных минералов и медицинских препаратов (каолин, смекта, слоистые двойные гидроксиды и др.).
Новизна: освоение новых методов получения гибридных и наноматериалов
Цель: получение фаз со слоистой структурой с внедренными в межслоевое пространство ионами и комплексными соединениями
Задачи:
1. изучение литературы по синтезу наноматериалов с использованием нанореакторов (требуется специальная литература)
2. анализ литературы по синтезу и особенностям строения слоистых соединений, которые можно использовать в качестве нанореакторов
3. выбор методики анализа концентрации вещества, внедряемого в межслоевое пространство (титрование, фотометрия пламени, гравиметрия и пр.)
4. проведение ионного обмена или интекаляционных процессов для выбранных слоистых соединений
5. оценка ионнообменной (интеркаляционной) емкости по изменению концентрации интеркалируемого вещества в маточном растворе (дополнительно – использование химического анализа самого слоистого соединения после ионного обмена или интеркаляции, анализ изменения межслоевого расстояния по данным рентгенофазового анализа)
6. сравнение и обощение полученных результатов
Экспериментальные подходы: работа с растворами, фильтрование, центрифугирование, титрование (или альтернативные методы)
Методические подходы: ознакомление с методами синтеза и строением распространенного класса слоистых минералов (типа каолина или глины), освоение методик очистки жидкостей от высокодисперсных частиц (взвеси)
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора внедряемого соединения
Освоение школьником теоретического материала: химия оксидных и гидроксидных соединений алюминия, магния, кремния, изучение строения распространенных природных минералов
Навыки, получаемые школьником: приготовление растворов, фильтрование (центрифугирование), анализ структуры слоистых соединений и их химического состава (в случае сотрудничества с ВУЗом)
Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов, теория электролитической диссоциации
Роль учителя: общее руководство проектом
Возможная помощь тьюторов: обеспечение специальной литературой, консультативная помощь, помощь в проведении химического и рентгенофазового анализа
Техника безопасности: лабораторные работы в школьной лаборатории
Примечания: в качестве дополнительных стадий работы можно рекомендовать получение СДГ, получение гибридных соединений с внедренными люминесцентными органическими комплексами (например, РЗЭ), часть образцов можно подвергнуть термической обработке и получить наночастицы в неорганической матрице (их анализ должен быть произведен с использованием просвечивающей электронной микроскопии или рентгенографического анализа).
Формирование магнитных наночастиц различной морфологии на основе железа в матрице слоистого двойного гидроксида в зависимости от условий эксперимента.
Первичные литературные ссылки для начала поиска: нанокомпозиты
Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):
- 1.Cупергидрофобные покрытия природного происхождения с эффектом «лотоса»
- 2.Покрытия - хамелеоны
- 3.Синтез и исследование нетоксичных квантовых точек
- 4.Благородная металлическая радуга
- 5.Получение искусственных опалов
- 6. Синтез и свойства люминофоров
- 7.Получение вспененного графита и графена
- 8.Сорбционные свойства силикагеля
- 9.Абразивные материалы
- 10.Эффект Тиндаля
- 11.Электрохромные материалы
- 12.Металлотермическое получение материалов
- 14.Магнитные жидкости
- 15.Исследование доступных жидкокристаллических систем
- 16.Силикатный сад
- 17.Жизнь и смерть липосом
- 18.Фунгицидные и бактерицидные наноматериалы
- 19.Химические источники тока
- 20.Вселенная клеточных автоматов
- 21.Сканирующая зондовая микроскопия
- 22.Клатраты
- 23.Проводящие полимеры
- 24. Наноматериалы на основе диоксида титана
- 25.Собственный фильтр для очистки воды
- 26.Биокерамика
- 27.Защита документов от подделки
- 28.Дурацкая замазка
- 29.Кольца Лизеганга
- 30. Разделение наночастиц
 |
|
