Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 30 - Разделение наночастиц

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

12 ноября 2011

Название(я): Разделение наночастиц

Номер в каталоге: 30

Основной предмет (школа): физика, химия

Область знания (ВУЗ): инструментальные методы анализа, методы разделения наночастиц, хроматограия, центрифугирование

Актуальность: Неоднородное распределение наночастиц по размерам характерно для большинства способов их получения, в связи с чем возникает необходимость разделения наночастиц на фракции, каждая из которых может обладать своими собственными химическими, физическими и биологическими свойствами из - за существования так называемого размерного фактора. В настоящий момент существует несколько типов методик разделения наночастиц - специальные виды хроматографии, фильтрования, центрифугирования, электрофореза, высаливания при смене растворителя, осаждения в градиенте плотности или вязкости растворителя. В данном школьном проекте предполагается освоение одной или нескольких методик разделения наночастиц на фракции с анализом различий в физических / химических / биологических свойствах фракций (анализ влияния размерного эффекта).

Новизна: прямое исследование влияния размерного фактора, очистка и фракционирование наночастиц

Цель: апробация экспериментальных методик фракционирования / получения наночастиц с узким распределением по размеру

Задачи:

1. анализ литературы по методам разделения наночастиц (под контролем тьютора)

2. анализ литературы, выбор методики получения наночастиц и их синтез. В качестве модельных ансамблей наночастиц можно использовать магнитные наночастицы (последующий анализ магнитных свойств), графен и чешуйки графита (проводимость), квантовые точки (люминесценция в свете ульрафиолетовой лампы), а также их смеси, смеси с белками, красителями (лучшая визуализация и пр.) и другими веществами молекулярной природы.

3. выбор методики разделения, использование различных растворителей (органических, неорганических, координирующих), электролитов, варьируемой кислотности среды и других факторов, важных для выбранного метода разделения.

4. анализ свойств фракций наночастиц (скорее всего, возможно в случае сотрудничества с ВУЗом, если только это не полуколичественный анализ, исходя из окраски / люминесценции и других визуальных признаков).

5. обобщение экспериментальных данных и сравнение с теоретическими ожиданиями, выяснение роли размерного фактора.

Экспериментальные подходы: бумажная, тонкослойная (и другие виды) хроматография, седиментация, центрифугирование, различные методы получения наночастиц, инструментальные методы анализа (оптическая спектроскопия, возможно, электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия)

Методические подходы: влияние размерного фактора, принципы хроматографии и центрифугирования

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбранных методик получения наночастиц и методов их разделения

Освоение школьником теоретического материала: основы хроматографических методов разделения, движения частиц в жидкости (элементы гидродинамики), химия элементов, элементы химии поверхности

Навыки, получаемые школьником: неорганический синтез (наночастиц), освоение методов разделения веществ

Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов, полимеры, теория растворов, коллоидные растворы

Роль учителя: общее руководство проектом, координация работ с тьютором

Возможная помощь тьюторов: поиск специальной литературы и ее обсуждение, обеспечение реактивами, помощь в инструментальном анализе объектов исследования

Техника безопасности: работа в школьной лаборатории

Примечания: дополнительно следует использовать разделение в полимерах, гелях (серебряная радуга в геле), а также численное моделирование процесса для определения порядка расположения и ширины зон разделенных в выбранном методе наночастиц (с программной визуализацией результатов расчета и сравнением с экспериментальными данными).

Разделение наночастиц золота в градиенте вязкости.

Первичные литературные ссылки для начала поиска: разделение наночастиц

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt30.pdf (109.66 КБ.)

Информация о теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Хочу сотрудничать в проекте. Есть, школьная лаборатория, nanoeducator, 15 ребят, магнитная жидкость, которую нужно разделить на фракции по размерам, и возможность привлечь оборудование института физики, например электронный микроскоп.
fss4@yandex.ru
+7-923-334-25-46 Александр
Красноярск, Железногорск

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кластеры атомов
Кластеры атомов

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.