litceysel.ru
добавить свой файл
1

1.3.

1.2.


1.3.

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

Цели преподавания дисциплины: изучение новейших представлений

о ноноструктурах и нанохимии, а также механизме образования

новых соединений и областях их применения .

Задачи изучения дисциплины: дать общие представления о

наноструктурах и областях их примениения, в частности в

гальванотехнике и химических источниках тока.

перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для

усвоения данной дисциплины: теоретическая электрохимия,

математика, физика, физико-химические методы исследования.


2. Требования к знаниям и умениям студентов но дисциплине

Студент должен знать: необходимые специальные предметы

предусмотренные учебным планом по данной специальности и

вышеперечисленные.

Студент должен уметь: достаточно хорошо пользоваться математическим

аппаратом и
знаниями, полученными по общим и специальным

дисциплинам.

3, Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и видам

занятий



№ модуля

№ недели

№ темы


Наименование темы

часы

всего

Лек.

Л.з

Пр.з.

СРС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1,2




Нанохимия - прямой путь к высоким технологиям нового

века .



8(10)

4(2)

__



__

4(6)




3-5

2

Области применения наноструктур, их уникальные

свойства.

12(2)

6(2)


__


__

6(10)




6

3

Нанотехнолонии - пути решения практических задач

4(5)

2

__

__

2(5)




7

4


Термическая стабильность материалов

4(5)

2

__

__

2(5)

2

8,9




Теоретические основы и механизмы образования наностуктур

8(10)

4(2)

__

__

4(6)



10-13

6

Наноструктуры в химических источниках тока

16(14)

8(2)







8(12)




14-17

7

Наноструктуры в гальванотехнике

16(14)

8(2)

-




8(12)

итого




68

34(10)

-

-

34(58)

4. Содержание лекционного курса



№ темы

Всего часов

№ лекции

Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции

1

2


3

4

1

4(2)

1-2

Нанохимия - наука о «наномире». Структурно-химические контуры нанохимии. Наночастицы и нанореакторы. Нанокластеры. нанопроволоки, нанотрубы - три ключевых объекта нанотехнологии. Кластер как нанореактор. Кластеры в катализе. Оптические преобразования. Магнетизм и спектроника.

2

6(2)

3-5

Нанотрубы. Архитертура нанотруб. Архитекьура наноконтактов. Нонопроволока в нанотрубах. Нанотруба как полевой эмиттер. Нанотруба как молекулярный диод. Срерхпроводимость нанотруб и криоэлектроника. Металлическая нанопроволока. Полупроводниковые проволоки и нанолазеры. Ферремагнитная проволока. Внутреннее трение в нанотрубах. Нанотруба как высокочастотный механический осциллятор. Наномаятник - электронный челнок.

3

2

6

Технологии манипулирования нанообъектами. Изучение нанотруб и наностержней лежащих на поверхности. Магнитное поле как манипулятор. Атомно-молекулярный нанос. Магнитно-резонансная атомно-силовая спектроскопия - новая нанотехнология.


4

2

7

Основные типы, структура и общая характеристика наноматериалов. Основные процессы в наноматериалах при термическом воздействии. Модели и теоретические представления. Фазовые превращения. Релаксация и диффузия. Аспекты стабильности наностуктуктур.

5

4(2)

8-9

Межфазный электронный перенос в наномасштабе и










с участием отдельной молекулы. 1 еоретические представления об электронном переносе Примеры электрохимического наномасштаба и электроники отдельной молекуды. Теория низкочастотного рассеяния света объектами с наноразмерной структурой.

6

8(2)

10-13

Фотоэлектрохимическое поведение электродов, содержащих одностенные углеродные ноноетруктуры Структурные и электрохимические свойства углеродных нанотрубок и нановолокон Интеркаляция лития в наноструктурные пленки на основе оксида олова и титана. Электрохимические измерения. Редокс-системы и псевдоемкость в свете интеркаляционных нанотехнологий.


7

8(2)

14-17

Нанообъекты на основе оксидов металлов: реакционная способность, строительные блоки для полимерных структур и структурное многообразие. Примеры поведения реакций по избранным реакционным центрам. Синтез и структура. Электронные спектры и магнитные свойства. Мезаскопический магнетизм. Структурные множества - особенности синтеза.Комбинаторная топология структуры нанокластеров: применимость к процессам разрыва симметрии. Лимитирующие стадии переноса заряда на проводящих пленках. Спектральные характеристики и морфология поверхности пленок с наноразмерными частицами.

5. Перечень практических занятий

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

6. Перечень лабораторных работ

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

7. Занятия для самостоятельной работы студентов



№ темы

Всего

часов

Вопросы для самостоятельного изучения

литература

1-5

18(18)

Проработка лекционного и учебного материала пои подготовке к модулям


1-10

6

8 (20)

Структурные и электрохимические свойства наноматериалов применяемых в производстве ХИТ. Методы получения.

5-7

7

8 (20)

Структурные и электрохимические свойства наноматериалов применяемых в функциональной гальванотехнике. Методы получения.

8-10

8. Курсовой проект

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

9. Курсовая работа

Курсовая работа планом не предусмотрена.

10.Расчетно-графическая работа

Расчетно-графическая работа учебным планом не предусмотрена.

11.Контрольная работа

  1. Научные основы нанотехнологии. Мультидисциплинарность и интеграция.

  2. Свойства кластеров. Общие свойства систем глобулярного типа.
    Атомные и молекулярные кластеры.

  3. Плавление кластеров с парным взаимодействием атомов.

  4. Распределение атомов по оболочкам кластера.

  5. Размерные зависимости в кластерах. Энергетические размерные эффекты.

  6. Сверхатом, структура и перспективы практического приме­
    нения.

7. Разнообразие свойств и перспективы практического применения

металлических кластеров.


  1. Методы получения и стабилизации наночастиц.

  2. Свойства наночастиц и их применение.

10. Углеродные наноматериалы. Фуллерены структура и типы.

  1. Методы синтеза фуллеренов и фуллереновых производных и
    исследование их свойств.

  2. Теория образования фуллеренов.Модели образования фуллеренов.

  3. Структура и свойства нанотрубок

  4. Сверхпроводимость.Индуцированная сверхпроводимость нанотруб.

  5. Адсорбционные свойства углеродных нанотруб.

  6. Капиллярные эффекты в наноматериалах.

  7. Методы синтеза и описание свойств нанотрубок.

  8. Применение фуллеренов и нанотрубок в качестве диодов и светодиодов.

  9. Применение наноматериалов в качестве полевых транзисторов.

  10. Канальный транзистор

  11. Индикаторы и плоские экраны на основе углеродных наноматериалов.

  12. Наноматериалы для водородной энергетики.

12. Экзаменационные вопросы Экзамен учебным планом не предусмотрен.

13. Список литературы

Основная

  1. А.Л. Бучаченко. Нанохимия - путь к высоким технологиям нового века//
    Успехи химии. - 72, №5,2003. -С.419-437.

  2. Р.А. Андриевский. Термическая стабильность наноматериале»в // Успехи
    химии. - 71, №10, 2002. -С.968-981.

  3. АХ. Хансен и др. Межфазный электронный перенос в наномасштабе и с
    участием отдельной молекулы // Электрохимия. - 2003, Т.39, № 1. -С. 117-
    128.

  4. Н.В. Бондарев, СВ. Зеленин. Теория низкочастотного рассеяния света
    суперионными стеклами с наноразмерной структурой //Электрохимия. -
    2003, Т. 39,№5.-С.501-505.
  5. А.Г. Кривенко и др. Фотоэлектрохимическое поведение электродов,

    содержащих одностенные углеродные нанотрубки //Электрохимия. -2003,
    Т. 39, № 10.-С. 1207-1211.


  6. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров,
    наноструктур и наноматериалов. М.: Комкнига, 2006.-321с.

  7. Гусев А.И. Наноматериала, наноструктуры, нанотехнологии..-
    М.:Физматлит, 2005.-154с.

  8. Вольфкович Ю.М. и др. Структурные и электрохимические свойства
    углеродных нанотруб и нановолокон//Электрохимия.-2002, Т.38, №6 -
    С.745.

  9. Шабанова Н.А. Химия и технология нанодисперсных оксидов:
    учеб.пособие/Н.А. Шабанова, В.В. Попова, В.Д. Сакиров.-М.:ИКЦ
    «Академкнига», 2007, 309 с.

10. Сергеев Г.Б. Нанохимия:учеб.пособие/Г.Б. Сергеев.-М.:КДУ, 2006.-
336с: ил.; 20см.-Допущено УМО по классическому университетскому
образованию.- ISBN 5-98227-185-3:236.00

11. Журналы «Успехи химии», «Электрохимия», «электрохимическая
энергетика», «Журнал общей химии», «Защита металлов», «Журнал
прикладной химии»


14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.

Лекции по темам: 1, 3, 5, 7 читаются с использованием мультимедийной техники.


Рабочая программа составлена

к.х.н, доцентом кафедры ТЭП Гоц И.Ю.


Энгельсский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Саратовский государственный технический университет


Кафедра «Технология электрохимических производств»


УЧЕБНО- МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине ЕН.В.02.01

«Нанотехнологии для ХИТ»


240302.65 «Технология электрохимических производств»


Утвержден на заседании УМКС

«31» августа 2010 г., протокол № 1

Председатель УМКС, профессор_____________Н.Д.Соловьева



УМКД утвержден на заседании кафедры ТЭП

«04» октября 2010 г., протокол № 1

Зав.кафедрой, профессор___________________Н.Д.Соловьева


г.Энгельс 2010


Энгельсский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Саратовский государственный технический университет


Кафедра «Технология электрохимических производств»


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ЕН.В.02.01

«Нанотехнологии для ХИТ»


240302.65 «Технология электрохимических производств»


Курс 4 (5) Курсовая работа нет

Семестр 8 (9) Курсовой проект нет

Лекции 34 (10) Рачетно-графическая работа нет

Лабораторные занятия нет Контрольная работа (9) сем

Практические занятия нет Экзамен нет

Самостоятельные работы 34(58) Зачет 8(9) сем

Всего аудиторных 34(10)

Всего 68/68


Утверждена на заседании УМКС

«31» августа 2010 г., протокол № 1

Председатель УМКС, профессор_____________Н.Д.Соловьева


УМКД утвержден на заседании кафедры ТЭП

«04» октября 2010 г., протокол № 1

Зав.кафедрой, профессор___________________Н.Д.Соловьева

г.Энгельс 2010