Dominio di scala nanometrico e parametri rilevanti ai fini della sua caratterizzazione. Nanostrutture zero-dimensionali: nanoparticelle. Sintesi tramite nucleazione omogenea, eterogenea ed in fasi confinate. Nanometalli, Quantum dots e Ferrofluidi. Nanostrutture uni-dimensionali: nanorods, nanowires, Nanotubi di C lipidici. Nanostrutture da Self assembly anfifilico. Nanoarchitetture a base di DNA. Esercitazioni pratiche: preparazione e caratterizzazione di nanometalli e di quantum dots.
G. Cao, Nanostructures and Nanomaterials, Synthesis, properties and Application
Obiettivi Formativi
Conoscenze: Scopo del corso e’ di trasmettere allo studente una conoscenza di base, sia teorica che pratica, delle proprieta' di materiali con lunghezze di scala submicron; in particolare saranno evidenziate le proprieta’ chimico-fisiche che sottendono la progettazione su scala molecolare, la preparazione, la caratterizzazione e le applicazioni di nanosistemi. Il corso si articola in una parte teorica, che comprende sia una introduzione generale (4CFU) ai nanosistemi che esempi specifici delle classi piu' importanti di nanomateriali, e in una seconda parte pratica (2CFU), durante la quale gli studenti prepareranno in laboratorio e caratterizzeranno con le tecniche piu' appropriate ed avanzate alcune classi di nanoparticelle. Alcune lezioni finali del corso saranno dedicate ad argomenti (variati di anno in anno) di prominente attualita' delle Nanoscienze, per i quali e' previsto l'intervento di esperti specifici del campo.
Competenze acquisite Gli studenti acquisiranno le conoscenze fondamentali per la comprensione delle proprieta' fondamentali e la preparazione e caratterizzazione delle principali classi di materiali con lunghezze di scala submicron.
Capacita’ acquisite al termine del corso: Gli studenti avranno acquisito la capacita' di preparare e caratterizzarele principali classi di nanomateriali, in relazione alla particolare applicazione per cui le nanoparticelle sono state progettate.
Prerequisiti
Corsi raccomandati: Chimica Fisica dei Sistemi Dispersi e delle Interfasi
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso: 150
Numero di ore per studio personale e altre attivita’ formative di tipo individuale: 84
Numero di ore relative alle attivita’ in aula: 36
Numero di ore relative ad attivita’ di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 30
Numero di ore per prove in itinere: 1
Altre Informazioni
Orario di ricevimento
Ogni Venerdi' dalle 10:00 alle 12:00
Modalità di verifica apprendimento
Esame: orale. E' prevista, per la parte teorica una prova in itinere. Per la parte di laboratorio, ogni studente compila un questionario alla fien di ogni esercitazione di laboratorio.
Programma del corso
Dominio di scala nanometrico e parametri rilevanti ai fini della sua caratterizzazione: forma e distribuzione di dimensioni in un sistema nanostrutturato e loro implicazioni sulle proprieta' chimico fisiche, dimensionalita' frattaliche. Stabilizzazione sterica ed elettrostatica. Nanostrutture zero-dimensionali: nanoparticelle. Sintesi tramite nucleazione omogenea, eterogenea ed in fasi confinate. Nanometalli, Quantum dots e Ferrofluidi: proprieta' e differenze principali rispetto alla fase massiva, principali applicazioni. Nanostrutture uni-dimensionali: nanorods, nanowires, Carbon Nanotubes,. Nanostrutture da Self assembly anfifilico. Nanoarchitetture a base di DNA: progettazione, proprieta' e utilizzo in ambito biomedico e in scienza dei materiali. Laboratorio: Sintesi di nanoparticelle metalliche in fase acquosa; Sintesi di Quantum Dots in microemulsione e caratterizzazione di proprieta' strutturali e ottiche. Determinazione della soglia di micellizzazione di una serie di anfifili