NANOSTRUTTURE ORGANICHE

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.

• MODULO 2

  Il corso è articolato in 4 crediti di lezioni frontali e 2 crediti dedicati ad esperienze di laboratorio. L'indegnamento ha lo scopo di fornire agli studenti conoscenze chimico-fisiche teorico-pratiche relative ai materiali nanostrutturati organici, alle tecniche di indagine e ad alcuni dispositivi con essi realizzati. Gli studenti saranno in grado di fabbricare e caratterizzare con semplici esperimenti materiali nanostrutturati per applicazioni nell'ettronica e nella catalisi.

Prerequisiti richiesti

• MODULO 1

  Laurea triennale in discipline scientifiche.

• MODULO 2

  Conoscenza della Chimica Fisica di base

Frequenza lezioni

• MODULO 1

  Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del CdS in Chimica Organica e Bioorganica

• MODULO 2

  Obbligatoria con le deroghe stabilite dal regolamento didattico del Cds in Chimica Organica e Bioorganica

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

  Il mondo nanoscopico: tipologie di nanosisteni e cenni su alcuni metodi fisici di preparazione dei nanomateriali. Tecniche di microscopia (ottica, elettronica ed a sonda) e tecniche combinate di spettroscopia e microscopia. Difetti nei solidi. Proprietà elettroniche, ottiche e meccaniche delle nanostrutture. Esempi di applicazioni tecnologiche delle nanostrutture nell’elettronica, nella sensoristica e nella catalisi.

  Esperienze di Laboratorio: dispersioni colloidali (ibridi organici-inorganici), sistemi 2D (grafene e ossido di grafene), ibridi Ossido di grafene-Salen(Me), realizzazione di un dispositivo Organic Light Emitting Diode -OLED

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

  Testi di riferimento: S.Elliott: The physics and chemistry of solids (J.Wiley) - J.I.Gersten, F.W.Smith: The physics and chemistry of materials - C.Kittel: Introduction to solid state physics

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• MODULO 1

  Esame orale

• MODULO 2

  Esame Orale

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• MODULO 1

  Le metodologie organometalliche nella sintesi di polimeri.

  L'elettroluminescenza organica: aspetti teorici ed applicazioni pratiche.

  Analisi e commento di un articolo recente di letteratura, riguardante gli argomenti trattati, a scelta dello studente.

  Porte logiche molecolari.

• MODULO 2

  nessuna