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

Миникурс 4. Поверхность

Ключевые слова:  наноазбука

Автор(ы):  ФНМ МГУ

13 ноября 2011

Название курса: Поверхность

Номер курса в каталоге: 4

Цель курса: дать понятие об особых свойствах поверхности, границ раздела и их вкладе в особые характеристики наноматериалов

Аудитория: школьники 7 - 11 класса

Краткая пояснительная записка: Поверхность, граница раздела фаз (веществ) - будь то пара "пленка - подложка" в микроэлектронике, поверхность катализатора (вещества, ускоряющего прямую и обратную реакцию), поверхность мыльного пузыря ("водяная пленка"), совокупная поверхность наночастиц в растворе, в паре, в другом твердом теле, поры высокопористых мембран, сорбентов, фильтров - практически всегда явлется основной сценой, где разыгрывается главный сценарий химических, электрохимических, фотохимических, биохимических превращений в наномире, где реализуется обмен магнитной, электрической энергией, туннелирование и пр. Это и понятно! Кроме наличия на поверхности атомов с ненасыщенным координационным окружением (для химиков это "оборванные химические связи"), частичного избыточного положительного или отрицательного заряда, "прилипших" молекул из "соседней" среды, в которой находится нанообъект, поверхность является естественным транспортным путем при переходе атомов от одной частицы к другой, при диффузии, при обмене энергии. Именно в наномире почти все объекты характеризуются повышенной площадью поверхности, потому что все такие объекты маленькие и у них существенно возрастает соотношение атомов на поверхности к количеству атомов "в объеме" (так, для "шариков" диаметром 5 нм это 50%, а для таких же шариков, но диаметром 1 мм, на поверхности присутствует менее 1% атомов, все остальное - объем или "тело" шариков). Таким образом, физико - химия поверхности - естественный и очень важный раздел для обязательного изучения для тех, кто хочет заниматься нанотехнологиями.

Основные лекции:

  • Лекция 1. Коллоидные частицы. Понятие коллоидных растворов. Обсуждение особенностей взаимодействия наночастиц со средой, в которой они находятся.
  • Лекция 2. Амфифильные соединения и поверхностно - активные вещества. Понятие ПАВ. Обсуждение структуры и строения ПАВ и их использования в науке, технике и быту.
  • Лекция 3. Пленки Лэнгмюра - Блоджетт. Метод Лэнгмюра - Блоджетт получения пленок и покрытий. Описание способов молекулярной сборки и получения мономолекулярных слоев.
  • Лекция 4. Мицеллы. Формирование мицелл и их строение. Использование мицелл как микро- и нанореакторов.
  • Лекция 5. Жидкие кристаллы. Понятие жидкого кристалла. Обсуждение современных классификаций жидких кристаллов и их использования в синтезе наноматериалов, практического применения в науке и технике.
  • Лекция 6. Мезопористые соединения. Формирование мезопористых соединений. Обсуждение способов получения мезопористых материалов и их практической значимости.
  • Лекция 7. Блоксополимеры. Блоксополимеры как важный класс материалов для нанотехнологий. Обсуждение строения и свойств блоксополимеров и их практического использования, в частности, при синтезе наноматериалов, для блоксополимерной литографии.
  • Лекция 8. Нанотрибология. Взаимодействие поверхностей "на молекулярном уровне". Обсуждение атомно - молекулярной природы трения и способов его измерения при взаимодействии нанообъектов.
  • Лекция 9. Теория оборванных связей и катализ. Особое состояние поверхности. Обсуждение причин повышенной химической, каталитической, агрегативной неустойчивости наноматериалов и особой роли поверхности в их поведении.

Нефтяная пленка. Радуга. Лужа. Поверхность.

Дополнительный материал:

Вопросы и викторины для самоконтроля:

Литература и ссылки:

Другие миникурсы в кластере "Миникурсы":

Взаимодействие с кураторами - в ЗНТШ.

НИКАКИЕ из приводимых здесь материалов не могут быть использованы в коммерческих целях или свободно распространяться (копироваться) без разрешения авторов приводимых материалов, а также воспроизводиться и транслироваться в любой форме без разрешения. Материалы могут быть использованы с обязательной ссылкой на авторов, правообладателей (информация о контактах авторов - по запросу через сайт support@nanometer.ru) только в образовательных целях.

 

Прикрепленные файлы:
ckurse4.pdf (550.81 КБ.)

Информация о курсе.

 

 
Средний балл: 9.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Когда я кликаю на ссылку "Мезопристые соединения", почему-то открывается статья про "Жидкие кристаллы". Это у меня у одной так?
Владимир Владимирович, 23 декабря 2011 18:48 
Вероятно, авторы считают эти темы близкими до одинаковости: ведь в жидких кристаллах между молекулами несомненно есть поры - через эти поры жидкие кристаллы, наверняка, и вытекают...

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

 

Нановосьмерка к Международному женскому дню
Нановосьмерка к Международному женскому дню

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.