NANOSTRUTTURE ORGANICHE
Anno accademico 2019/2020 - 2° anno- MODULO 1: Rosa Maria TOSCANO
- MODULO 2: Nunzio TUCCITTO
SSD
- CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
- CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
- MODULO 1
Il corso ha l'obbiettivo di fornire allo studente gli strumenti culturali necessari per la progettazione e sintesi delle strutture organiche funzionali aventi grandezze nanometriche.
- MODULO 2
Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente conoscenze specifiche nel campo delle nanoscienze con particolare riferimento alla caratterizzazione delle nanostrutture organiche.
La formazione è finalizzata allo sviluppo di competenze riguardanti i principi teorici di base da trasferire al livello tecnico/pratico, per mezzo di esperienze di laboratorio opportunamente congegnate.
In particolare, costituisce obiettivo formativo primario il conseguimento delle seguenti capacità:
-capacità di concepire e gestire micro- e nano-sistemi complessi
-capacità di correlazione tra le caratteristiche nanometriche delle strutture organiche e le proprietà funzionali che ne derivano
-capacità tecnico-scientifiche di contesto e trasversali relative alla caratterizzazione dei sistemi organici nanostrutturati.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- MODULO 1
Lezioni in aula ed esercizi
- MODULO 2
Il corso è strutturato in due sezioni. Una parte di lezioni frontali da seguire in aula ed una seconda parte di attività sperimentali di laboratorio
Prerequisiti richiesti
- MODULO 1
Conoscenza dei concetti fondamentali della chimica organica sintetica
- MODULO 2
Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente conoscenze specifiche nel campo delle nanoscienze
con particolare riferimento alla caratterizzazione delle nanostrutture organiche.
A tale scopo sono richieste conoscenze di base riguardante le tecniche di sintesi dei più comuni composti organici, nonchè competenze tecnico/pratiche relative alle attività di laboratorio. Sono, inoltre, ritenute indispensabili conoscenze relative alle norme di sicurezza da seguire in laboratorio e le norme di buona pratica sperimentale.
Frequenza lezioni
- MODULO 1
Non obbligatoria ma consigliabile
- MODULO 2
Come da regolamento di ateneo
Contenuti del corso
- MODULO 1
Nanotecnologia e materiali molecolari: caratteristiche delle nanostrutture. Approccio sintetico bottom-up
Progettazione di architetture supramolecolari: Self-assembly. Termodinamica del self-assembly. The directional bonding and the weak-link approach.
Metodologie di Polimerizzazione: Reazioni di Cross-coupling, Metatesi
Polimeri Supramolecolari
Capsule Molecolari
Nanostrrutture organiche utilizzate nel drug delivery
Esempi di applicazioni di materiali molecolari: OLED , celle fotovoltaiche organiche
- MODULO 2
Introduzione alla nanoscienza
Nanosistemi organici High Tech
Patterning di nanostrutture
Caratterizzazione di nanostrutture organiche
Proprietà foto ed elettriche di nanostrutture organiche
Esperimenti di laboratorio
Testi di riferimento
- MODULO 1
Appunti delle lezioni
-
J.L. Atwood, J.W. Steed “Organic Nanostructures”, 2008 Wiley & VCH Verlag GmbH – Co. KGaA, Weinheim- ISBN: 978-3-527-31836-0.
-
P. Wyatt, S. Warren “Organic Synthesis-Strategy and Control” , 2007, John Wiley & Sons, Ltd.
-
S. Warren “Designing Organic Syntheses”, John Wiley &Sons
-
- MODULO 2
1. Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente
2. Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley
3. Electrons in molecules: from basic principles to molecular electronics. Jean-Pierre Launay and
Michel Verdaguer, Oxford University Press
4. An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES. John F. Watts, John Wolstenholme, Wiley
5. ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry. John C. Vickerman and David Briggs,
IMPpubblications
Programmazione del corso
| MODULO 2 | |||
| Argomenti | Riferimenti testi | ||
|---|---|---|---|
| 1 | Introduzione alla nanoscienza | Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente | |
| 2 | I nanosistemi organici di maggiore interesse tecnologico | Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente | |
| 3 | Tecniche di preparazione di nanostrutture lateralmente risolte | Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley | |
| 4 | Tecniche di caratterizzazione delle nanostruttuture organiche | Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES. John F. Watts, John Wolstenholme, Wiley ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry. John C. Vickerman and Davi | |
| 5 | Proprietà elettriche e fotoelettriche dei Nanostistemi organici | Electrons in molecules: from basic principles to molecular electronics. Jean-Pierre Launay and Michel Verdaguer, Oxford University Press | |
| 6 | Esercitazioni in laboratorio | Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente | |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- MODULO 1
Esame orale
- MODULO 2
La modalità di esame prevista è unica: colloquio orale a fine corso
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- MODULO 1
1. Drug delivery
2. Polimeri supramolecolari
3. Oled
4. Celle solari
- MODULO 2
1 Descrivere le proprietà ottiche ed elettriche delle nanostrutture a base di carbonio ibridizzato sp2
2 Quali sono i gruppi funzionali che si utilizzano per la formazione di SAM su metalli e ossidi
3 Come si preparano nanostrutture organiche lateralmente risolte?
4 Illustrare il principio di funzionamento di una tecnica di caratterizzazione