(2011) Фундаментальные основы нанотехнологий, нанохимия и наноматериалы

[VAL]

Фундаментальные основы нанотехнологий: нанохимия и наноматериалы (НОЦ МГУ, ФНМ МГУ)
Источник: http://www.nanometer.ru/2011/11/15/tutoru_264230.html
Ключевые слова: видео, периодика, тьютору
Автор(ы): НОЦ МГУ, ФНМ МГУ
Опубликовал(а): Гудилин Евгений Алексеевич
15 ноября 2011

Введение (Академик РАН, профессор Ю.Д. Третьяков)
Основные понятия и определения наук о наносистемах и нанотехнологий. История возникновения нанотехнологий и наук о наносистемах. Междисциплинарность и мультидисциплинарность. Примеры нанообъектов и наносистем, их особенности и технологические приложения. Объекты и методы нанотехнологий. Принципы и перспективы развития нанотехнологий.

Методы получения наночастиц (Член-корреспондент РАН, профессор Е.А. Гудилин)
Основные принципы формирования наносистем. Физические и химические методы. Процессы получения нанообъектов «сверху — вниз». Классическая, «мягкая», микросферная, ионно-пучковая (FIB), АСМ — литография и наноиндентирование. Механоактивация и механосинтез нанообъектов. Процессы получения нанообъектов «снизу — вверх». Процессы зародышеобразования в газовых и конденсированных средах. Гетерогенное зародышеобразование, эпитаксия и гетероэпитаксия. Спинодальный распад. Синтез нанообъектов в аморфных (стеклообразных) матрицах. Методы химической гомогенизации (соосаждение, золь-гель метод, криохимическая технология, пиролиз аэрозолей, сольвотермальная обработка, сверхкритическая сушка). Классификация наночастиц и нанообъектов. Приемы получения и стабилизации наночастиц. Агрегация и дезагрегация наночастиц. Синтез наноматериалов в одно и двумерных нанореакторах.

Нанотехнология и "мягкая" материя (Академик РАН, профессор А.Р. Хохлов)
Статистическая физика наносистем. Особенности фазовых переходов в малых системах. Типы внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Гидрофобность и гидрофильность. Самосборка и самоорганизация. Мицеллообразование. Самособирающиеся монослои. Пленки Лэнгмюра — Блоджетт. Супрамолеклярная организация молекул. Молекулярное распознавание. Полимерные макромолекулы, методы их получения. Самоорганизация в полимерных системах. Микрофазное расслоение блок-сополимеров. Дендримеры, полимерные щетки. Послойная самосборка полиэлектролитов. Супрамолекулярные полимеры.

Наноматериалы (Член-корреспондент РАН, профессор Е.А. Гудилин) Вещество, фаза, материал. Иерархическое строение материалов. Наноматериалы и их классификация. Неорганические и органические функциональные наноматериалы. Гибридные (органо- неорганические и неоргано-органические) материалы. Биоминерализация и биокерамика. Наноструктурированные 1D, 2D и 3D материалы. Мезопористые материалы. Молекулярные сита. Нанокомпозиты и их синергетические свойства. Конструкционные наноматериалы.

(Нано)катализ (Академик РАН, профессор В.В. Лунин)
Катализ и нанотехнологии. Основные принципы и представления в гетерогенном катализе. Влияние условий приготовления и активации на формирование активной поверхности гетерогенных катализаторов. Структурно-чувствительные и структурно-нечувствительные реакции. Специфика термодинамических и кинетических свойств наночастиц. Электрокатализ. Катализ на цеолитах и молекулярных ситах. Мембранный катализ.

Умные полимеры (академик РАН А.Р. Хохлов)
Полимеры для конструкционных материалов и для функциональных систем. «Умные» полимерные системы, способные выполнять сложные функции. Примеры «умных» систем (полимерные жидкости для нефтедобычи, умные окна, наноструктурированные мембраны для топливных элементов). Биополимеры как наиболее «умные» системы. Биомиметический подход. Дизайн последовательностей для оптимизации свойств «умных» полимеров. Проблемы молекулярной эволюции последовательностей в биополимерах.

Наноматериалы для энергетики (профессор Е.В. Антипов)
Рассматриваются современное состояние и проблемы создания новых материалов для химических источников тока: твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) и литиевых аккумуляторов. Анализируются ключевые структурные факторы, влияющие на свойства различных неорганических соединений, которые определяют возможность их применения в качестве электродных материалов: сложных перовскитов в ТОТЭ и соединений переходных металлов (сложных оксидов и фосфатов) в литиевых аккумуляторах. Рассматриваются основные анодные и катодные материалы, применяющиеся в литиевых аккумуляторах и признанные перспективными: их преимущества и ограничения, а также возможности преодоления ограничений направленным изменением атомной структуры и микроструктуры композиционных материалов путем наноструктурирования с целью улучшения характеристик источников тока.

[VAL]

Отдельные вопросы рассмотрены в следующих главах книг (издательство Бином):

- Основы нанотехнологий
- Классификация и свойства дисперсных систем
- Функциональные, композитные наноматериалы и методы их получения

[VAL]

Иллюстративные материалы по нанохимии, самосборке и наноструктурированным поверхностям:

Лекция 1. Терминология, основы нанотехнологий и получения наноматериалов
Лекция 2. Литография
Лекция 3. Послойная сборка
Лекция 4. Наноконтактная печать, штампы и зонды
Лекция 5. Самосборка структур из анизотропных объектов
Лекция 6. Получение нанокристаллов и их самосборка
Лекция 7. Самосборка микросфер и бифункциональные микрочастицы - янусы
Лекция 8. Микро-, мезо- и «нано»пористые материалы
Лекция 9. Использование блоксополимеров в нанохимии
Лекция 10. Самосборка больших строительных блоков

[VAL]

Научно - популярные "видеокниги":

Мнения о "нано"
Углеродные материалы
Стеклокерамика
Квантовые точки
Фотоника
Диоксид титана
Нанотрубки
Пористые материалы и нанокомпозиты
ВТСП и ВТСП - ленты
Графен

[VAL]

Избранные главы нанохимии и функциональные наноматериалы:

Введение
Самосборка и самоорганизация
Методы получения наноматериалов
Образование новой фазы и морфология наночастиц
Химические источники тока
Люминесценция и органические светоизлучающие элементы
Области применения наноматериалов

[VAL]

:doh: