Indice degli argomenti
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La II° esercitazione di laboratorio - applicazione della diffrazione RX per la determinazione della dimensione media dei cristalliti - potrà essere svolta nei giorni 7/05, 8/05 e 9/05/2024.
La III° esercitazione di laboratorio - misura della superficie specifica e determinazione della struttura porosa - potrà essere svolta nei giorni 8/05 e 9/05/2024.
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Lunedì 14.00 - 16.00 Aula G - CU014
Giovedì 09.00 - 11.00 Aula G - CU014
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Obiettivi formativi
L’insegnamento intende fornire i concetti e gli strumenti necessari per la comprensione delle proprietà di bulk e di superficie dei materiali inorganici. La conoscenza delle proprietà strutturali, delle diverse metodiche di preparazione e dei metodi di caratterizzazione consentirà di interpretare e descrivere le relazioni tra struttura, reattività chimica e proprietà chimico-fisiche dei materiali.
Risultati di apprendimento attesi
Acquisizione degli strumenti culturali necessari a progettare procedure di sintesi e misure sperimentali per la determinazione delle proprietà strutturali e funzionali di materiali inorganici. Capacità di comunicare in modo sintetico e appropriato le conoscenze acquisite.
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Corso caratterizzante: indirizzo inorganico chimico fisico – 9 CFU
L’attività didattica è organizzata in lezioni frontali ed attività di laboratorio, dedicate all’ apprendimento dei principi fondamentali dei metodi di caratterizzazione dei materiali inorganici, alla loro applicazione pratica ed all’ inquadramento critico dei risultati.
La partecipazione alle attività di laboratorio è obbligatoria.
Modalità di valutazione
- Colloquio orale: riferimento ai contenuti del corso ed alle attività di laboratorio
- Prove di valutazione “in itinere”: colloquio orale “in itinere” facoltativo
Verifica dell'apprendimento - ESAMI
Sono previste sessioni d'esame nel mese di Giugno (1), Luglio (1), Settembre (2), Novembre (1) e Gennaio (1). Le date sono pubblicate sul sito INFOSTUD.
Iscrizione al corso
Per l'iscrizione al corso utilizzare il proprio indirizzo ufficiale uniroma1
cognome.matricola@studenti.uniroma1.it.
L'iscrizione al corso è necessaria per facilitare l'interazione Studenti-Docente
Orario di Ricevimento
Lunedì 11.00-13.00; Giovedì: 14.00 -16.00; stanza 3a - II piano NEC
per appuntamento e-mail (delia.gazzoli@uniroma1.it) -
Richiami di chimica dello stato solido: proprietà e rappresentazione delle strutture dei materiali cristallini; difetti nei solidi; diffusione e mobilità ionica; soluzioni solide.
Metodi di preparazione dei materiali inorganici. Reazioni allo stato solido: principi generali e considerazioni strutturali. Metodi di preparazione di materiali inorganici: materiali policristallini, cristalli singoli, nanomateriali, Metodo sol-gel; deposizioni auto-assemblanti (SAM, ADL); deposizione di film sottili; metodi CVD, MBE, ion sputtering e laser ablation.
Diffrazione di raggi-X. Produzione e assorbimento dei raggi-X. Richiami di cristallografia. Metodo delle polveri: identificazione delle fasi cristalline, determinazione precisa dei parametri di cella, misura della dimensione media dei cristallini per la stima dell’area superficiale specifica.
Proprietà morfologiche e tessitura dei sistemi inorganici. Interazione gas-solido: fondamenti teorici. Adsorbimento Chimico e fisico. Determinazione dell'area superficiale e della struttura porosa. Esempi di materiali micro-, meso- e macro-porosi. Misura dell'area superficiale mediante il metodo BET.
Reattività in ambiente controllato. Riduzione a Temperatura Programmata (TPR), Desorbimento a Temperatura Programmata (TPD).
Tecniche spettroscopiche: concetti fondamentali. Interazione radiazione-materia.
Spettroscopia UV-vis: studio degli spettri UV-visibile dei solidi. Spettroscopia ottica di riflettanza: teoria di Kubelka-Munk per la riflettanza diffusa. Applicazioni allo studio dei composti dei metalli di transizione; diagrammi Tanabe-Sugano.
Scattering Raman: concetti fondamentali e studio delle proprietà di bulk e delle strutture molecolari di superficie di materiali inorganici.
Spettroscopia IR: concetti fondamentali; applicazioni per lacaratterizzazione delle proprietà di superficie mediante molecole sonda.
Microscopie di superficie. Microscopia a forza atomica (AFM) e ad effetto tunnel (STM): principi fondamentali ed applicazioni allo studio di materiali innovativi.
Attività di laboratorio. Caratterizzazione di vari tipi di materiali mediante: i) diffrazione di raggi-X: ii) misura della superficie specifica; iii) spettroscopia UV-vis; iv) scattering Raman.
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Testo di riferimento:
Dispense del Docente.
Testi di approfondimento:
A.R. West, "Solid State Chemistry and its applications", J. Wiley & Sons;
L.E Smart, L.E. Moore, “Solid State Chemistry. An Introduction", Taylor & Francis;
W. D. Callister, Jr. "Materials Science and Engineering - An Introduction"
J. Wiley & Sons;J.C. Vickerman, Surface Analysis: The Principle Techniques, Wiley.
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Lezioni 4 Marzo - 7 Marzo 2024