NANOSTRUTTURE ORGANICHE
Anno accademico 2015/2016 - 2° anno- MODULO 1: Francesco Paolo BALLISTRERI
- MODULO 2: Nunzio TUCCITTO
SSD
- CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA
- CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
- MODULO 1
Fornire allo studente una sensibilità rivolta alle strategie sintetiche per l’ottenimento di strutture molecolari opportunamente funzionalizzate sia per l’ancoraggio su superfici inorganiche che nell’elettronica molecolare.
Prerequisiti richiesti
- MODULO 1
Laurea triennale in discipline scientifiche.
- MODULO 2
Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente competenze specifiche nel campo delle nanoscienze
con particolare riferimento alla caratterizzazione delle nanostrutture organiche.
A tale scopo sono richieste competenze 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 competenze relative alle norme di sicurezza da seguire in laboratorio e le norme di buona pratica sperimentale.
Frequenza lezioni
- MODULO 1
Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del CdS in Chimica Organica e Bioorganica
- MODULO 2
La presenza alle lezioni, con particolare riferimento alle attività tecnico pratiche di laboratorio, è fortemente consigliata
Contenuti del corso
- MODULO 1
Reazioni di accoppiamento carbonio-carbonio mediante metodologie organometalliche: Gilman, Suzuki, Stille, Hech, ecc. Formazione di nuovi doppi legami carbonio-carbonio mediante metatesi di alcheni (ROMP, CM, RCM, ecc.) L’approccio top-down e bottom-up per la costruzione di nano congegni e nano macchine. Interazione luce-materia. Elettronica e fotonica molecolare: vantaggi nell’uso di piccole molecole organiche rispetto ai cluster inorganici. Semiconduttori organici di tipo p ed n. Elettroluminescenza organica in film sottili: impiego di molecole a basso peso molecolare o di sistemi polimerici (OLED). Progettazione di materiali organici capaci di sostituire i componenti optoelettronici tradizionali. Anali e commento di lavori scientifici recenti riguardanti gli argomenti trattati.
Progettazione, sintesi e caratterizzazione (1H-,13C-NMR; MS) di molecole organiche opportunamente funzionalizzate per l’ancoraggio su superfici inorganiche, confronto delle proprietà foto fisiche in soluzione e in fase solida.
- MODULO 2
La formazione è finalizzata principalmente allo sviluppo di competenze cognitive 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.
Testi di riferimento
- MODULO 1
1. J.L. Atwood, J.W. Steed “Organic Nanostructures”, 2008 Wiley & VCH Verlag GmbH – Co. KGaA, Weinheim- ISBN: 978-3-527-31836-0.
2. P. Wyatt, S. Warren “Organic Synthesis-Strategy and Control” , 2007, John Wiley & Sons, Ltd.
3. 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 1 | |||
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | Tutti gli argomenti sono ritenuti essenziali per il superamento dell'esame | ||
| 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 | |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
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 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