- Введение
Современные тенденции развития химии:
Переход от исследований в "обычных"
условиях - к синтезам в условиях с приставкой
"сверх". Сверхвысокие энергии и сверхнизкие
температуры, сверхвысокие давления и
сверхглубокий вакуум, сверхмалые концентрации и
частицы. Становление и развитие нанохимии.
Иерархия размеров: атомно-молекулярный и
нано-уровень. Наночастица как структурная
единица новых веществ и материалов с необычными
свойствами. (2 час)
- Получение наночастиц
Химическое, фото- и радиационное
восстановление. Плазменное, лазерное,
электровзрывное и термическое испарение.
Аэрозольные методы и сверхзвуковые струи.
Низкотемпературная конденсация. Золь-гель метод.
Механо- и сонохимические методы.
Инструментальные микроскопические методы. Метод
матричной изоляции и реакции в твердой фазе. (4
час)
- Методы исследования
Электронная микроскопия. Атомно-силовая
микроскопия. Туннельная сканирующая
микроскопия. Рентгеновские методы: дифракция
электронов, рентгенофлюоресценция,
рентгенофотоэлектронная спектроскопия. Видимая
и ультрафиолетовая спектроскопия.
Светорассеяние. Люминесценция. Спектроскопия
электронного и ядерного магнитного резонанса.
Масс-спектроскопия. (4 час)
- Химические нанореакторы
Стабильность и активность атомов, кластеров
наночастиц различных групп периодической
системы. Запасенная энергия наносистемы ее
использование в химии. Стехиометрия реакций с
участием наночастиц. Криохимия атомов и
наночастиц металлов. Фуллерены и нанотрубки.
Металлополимеры. (6 час)
- Размерные эффекты
Зависимость химических и физических свойств
от размера. Поверхностные явления.
Термодинамические и кинетические особенности
свойств наноразмерных частиц металлов. Влияние
размера на реакции в газовой, жидкой и твердой
фазах. Возникновение квантовых эффектов.
Полуэмпирические и неэмперические
квантово-химические подходы к описанию
наночастиц. Динамика превращения наночастиц. (4
час).
- Гибридные вещества; пленочные и слоистые
материалы
Многокомпонентные системы с участием
нескольких органических и неорганических
веществ и элементов. Гибридные соединения и
материалы с новыми химическими, спектральными,
электрическими, магнитными, механическими,
сенсорными и каталитическими свойствами. (4 час)
- Нановещества в науке и технике
Наноэлектроника, сенсоры, катализ
оптоэлектронные устройства, сверхтвердые,
износостойкие, суперпластичные вещества и
материалы, защитные покрытия, присадки к
топливам и маслам, клеи, смазки, магнитные
жидкости, носители памяти, поглощающая и
отражающая керамика, уникальные зеркала,
фильтры, биокерамика, медицинские и
косметические вещества. (4 час)
- Некоторые проблемы и перспективы
Развитие методов получения и управления
размером и формой наночастиц различной природы.
Исследование физико-химических свойств частиц
размером 1-10 нм и развитие работ в области,
переходящей от наночастиц к
атомно-молекулярному состоянию. Получение
стабильных и воспроизводимых материалов на
основе частиц размером 1-10 нм. (2 час)
ЛИТЕРАТУРА
Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е.
Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия. 2000.
Гусев А.И. Нанокристаллические материалы:
методы получения и свойства. Екатеринбург. 1998.
Жан-Мари Лен. Супрамолекулярная химия.
Концепция и перспективы. Новосибирск: Наука. 1998.
Экспериментальные методы химической кинетики.
/Под ред. Н.М. Эмануэля и Г.Б. Сергеева. М.: Высш. шк.
1980.
Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы
исследований в химии. Структурные методы и
оптическая спектроскопия. М.: Высш. шк. 1987.
Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы
исследования в химии. Резонансные и
электрооптические методы. М.: Высш. шк. 1989.
Программу составил:
Г.Б. Сергеев, проф.
(Московский государственный университет)
