Физико-химия наноструктурированных материалов, Климов Б.Н., Штыков С.Н., Горин Д.А., 2009

Физико-химия наноструктурированных материалов, Климов Б.Н., Штыков С.Н., Горин Д.А., 2009.

  В учебном пособии кратко изложены основные теоретические положения в рамках учебного курса «Физико-химия наноструктурированных материалов». Пособие ориентировано на студентов, обучающихся по специальностям «Нанотехнология в электронике», «Материаловедение и технология новых материалов» и направлений «Биомедицинская инженерия», «Электроника и микроэлектроника», и будет полезно аспирантам, преподавателям, инженерам и ученым, специализирующимся в области нанотехнологий.



КЛАССИФИКАЦИЯ НАНОСИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ.
Согласованное понимание научным и образовательным сообществом новой области науки и технологии, обозначаемой термином "нано”, требует её ясного описания и классификационных обобщений, что важно для дальнейшего развития данного направления. Наиболее популярным на сегодняшний день является термин "нанотехнологии”, однако на самом деде он не раскрывает всех аспектов области, относящейся к области "нано”, а иногда и вводит в заблуждение, поскольку предполагает, что технологии должны развиваться впереди науки.

Для устранения неопределенности в этой новой междисциплинарной и широкой области деятельности специалистов разных направлений (физиков, химиков, биологов, материаловедов, технологов) необходимо разделить ее на несколько взаимосвязанных, но разных направлений. К ним следует отнести: нанонауку; наноматериалы и наносистемы; нанотехнологии; наноиндустрию и нанобизнес.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. КЛАССИФИКАЦИЯ НАНОСИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ
1.1. Наносистемы
1.2. Характерные свойства организованных сред
1.3. Наноматериалы
1.4. Список использованных источников
2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЕРХНОСТИ
2.1. Химический потенциал. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца
2.2. Термодинамика поверхности и поверхностей раздела
2.2.1. Поверхностная энергия и её анизотропия. Поверхностное натяжение
2.2.2. Процессы на поверхности и в приповерхностных слоях
2.2.2.1. Физическая и химическая адсорбция
2.2.2.2. Кинетика процесса физической адсорбции. Уравнения изотермы Ленгмюра
2.2.2.3. Адсорбция на границе жидкий раствор - газ. Поверхностно-активные вещества
2.2.2.4. Адсорбция на границе твердое тело - жидкий раствор
2.2.2.5. Адгезия и смачивание
2.2.2.6. Свойства наноструктурированных поверхностей
2.2.3. Структура поверхности и межфазных границ. Уравнения и характеристики условий термодинамической стабильности межфазных границ в наносистемах
2.2.4. Обработка поверхности и условия сохранения ее свойств
2.2.5. Реконструкция и релаксация поверхностей
2.2.6. Особенности поверхностных процессов в микро- и наноструктурах. Размерные эффекты и фазовые переходы
2.3. Термодинамические условия гетерогенного зародышеобразования. Механизмы образования твердой фазы
2.4. Механизмы роста пленок на реальных подложках
2.4.1. Зародышевый механизм роста по модели Фольмера-Хирса-Паунда
2.4.2. Послойный механизм роста по модели Косселя-Странского-Каишева
2.4.3. Спиральный (или дислокационный) механизм роста по модели Бартона-Кабреры-Франка
2.4.4. Эпитаксиальный рост
2.4.5. Самоорганизация наноразмерных упорядоченных структур. Механизм Странского-Крастанова
2.5. Нуклеация и рост нанокластеров в нанопорах вещества
2.6. Список использованных источников
3. ЛЕНГМЮРОВСКИЕ МОНОСЛОИ И ПЛЕНКИ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ.
3.1. Исследование монослоев поверхностно-активных веществ на водной поверхности
3.2. Исследование стабильности монослоев ПАВ на водной поверхности
3.3. Перенос монослоев на твердые подложки. Способы переноса. Коэффициент переноса
3.3.1. Способ Ленгмюра-Блоджетт и Ленгмюра-Шеффера
3.3.2. Особенности нанесения монослоев
3.3.3. Техника нанесения монослоев
3.4. Список использованных источников
4. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ (Коллоидные кластеры и наноструктуры)
4.1. Классификации дисперсных систем
4.2. Наночастица и золи из наночастиц
4.3. Коллоидные растворы. Коллоидные состояния
4.4. Получение коллоидных систем
4.5. Лиофильность и лиофобность коллоидов
4.6. Растворы коллоидных поверхностно-активных веществ
4.6.1. Классификация коллоидных ПАВ
4.6.2. Свойства водных растворов коллоидных ПАВ
4.6.2.1. Снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз
4.6.2.2. Самопроизвольное мицеллообразование
4.6.2.3. Солюбилизация
4.6.3. Критическая концентрация мицеллообразования и ее определение
4.6.3.1. Факторы, влияющие на величину ККМ
4.6.3.2. Методы определения критической концентрации мицеллообразования
4.7. Лиофобные золи
4.7.1. Двойной электрический слой
4.7.1.1. Образование ДЭС путем ионной адсорбции
4.7.1.2. Строение двойного электрического слоя и изменение потенциала электрического поля на границе фаз
4.7.2. Устойчивость коллоидных систем
4.7.2.1 Агрегативная и седиментационная устойчивость
4.7.2.2.Термодинамические основы и факторы агрегативной устойчивости
4.7.2.3. Изменение агрегативной устойчивости с помощью электролитов
4.7.3. Пептизация
4.7.4. Седиментационное равновесие
4.7.5 Диффузия в коллоидных системах
4.7.6 Организация и самоорганизация коллоидных структур
4.8. Оптические свойства металлических коллоидов и плазмонные колебания
4.8.1. Поверхностный плазмонный резонанс
4.9. Магнитные свойства наноразмерных структур
4.9.1. Однодоменностъ и суперпарамагнетизм. Поверхностные и размерные эффекты, роль межчастичных взаимодействий
4.9.2. Намагниченность и квантовое магнитное туннелирование
4.9.3. Гигантское магнитосопротивление
4.9.3.1. Спин-поляризованное рассеяние носителей тока в металлических ферромагнетиках
4.9.3.2. Экспериментальное обнаружение и изучение гигантского магнитосопротивления
4.9.3.3. Объяснение гигантского магнитного сопротивления на основе зонной теории
4.10. Список использованных источников
5. ПОЛИИОННАЯ СБОРКА КАК МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАНАРНЫХ СЛОЕВ И МИКРОКАПСУЛ
5.1. Полиэлектролиты
5.2. Полиэлектролитные покрытия, сформированные по методу полиионной сборки на плоских подложках
5.2.1. Суть метода полиионной самосборки
5.2.2. Технология создания планарных наноразмерных покрытии
5.2.3. Структура и свойства многослойных ПЭ пленок
5.2.4. Применение пьезокварцевого микровзвешивания для исследования формирования планарных покрытий
5.3. Формирование полиэлектролитных микрокапсул
5.3.1. Технология создания микрокапсул
5.3.2. Микрочастицы, используемые в качестве ядер для формирования капсул
5.3.3. Методы исследования свойств микрокапсул
5.3.4. Физико-химические свойства микрокапсул. Проницаемость оболочек и методы капсуляции
5.3.4.1. Влияние pH
5.3.4.2. Влияние ионной силы и полярности растворителя
5.3.4.3. Влияние температуры
5.3.5. Нанокомпозитные микрокапсулы и способы их получения
5.3.5.1. Адсорбция наночастиц
5.3.5.2. Химические методы синтеза наночастиц
5.3.6. Методы дистанционного воздействия на проницаемость оболочек микрокапсул
5.3.6.1. Лазерное излучение
5.3.6.2. Переменное магнитное поле
5.3.6.3. Микроволновое излучение
5.3.6.4. Ультразвук
5.4. Список использованных источников
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Лабораторная работа № 1 Исследование монослоев поверхностно-активных веществ на водной поверхности
Лабораторная работа № 2 Исследование стабильности монослоев ПАВ на водной поверхности
Лабораторная работа № 3 Перенос монослоев на твердые подложки. Способы переноса. Коэффициент переноса
Лабораторная работа № 4 Получение магнитной жидкости на основе наночастиц магнетита
Лабораторная работа № 5 Получение планарных наноразмерных покрытий методом полиионной сборки
Лабораторная работа № 6 Применение метода пьезокварцевого микровзвешивания для исследования процесса адсорбции нанокомпозитных систем
Лабораторная работа № 7 Получение сферических микрочастиц карбоната кальция
Лабораторная работа № 8 Формирование полиэлектролитных микрокапсул
ПРИЛОЖЕНИЯ.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Физико-химия наноструктурированных материалов, Климов Б.Н., Штыков С.Н., Горин Д.А., 2009 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать книгу Физико-химия наноструктурированных материалов, Климов Б.Н., Штыков С.Н., Горин Д.А., 2009 - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по нанотехнологии :: нанотехнология :: Климов :: Штыков :: Горин