Nanotechnologia w praktyce. Rozdział 9

• Druk: Warszawa, 2016
• Seria / cykl: Minibook
• Redakcja naukowa: Kamila Żelechowska
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

ROZDZIAŁ 9 Z PUBLIKACJI PT. "NANOTECHNOLOGIA W PRAKTYCE", REDAKCJA KAMILA ŻELECHOWSKA. Jest to pierwsza tego typu pozycja na rynku polskim. Dostarcza praktycznej wiedzy dotyczącej przeprowadzania doświadczeń laboratoryjnych z obszaru nanotechnologii. Opisana jest zarówno synteza, jak i badanie właściwości otrzymanych nanomateriałów oraz przykłady komercyjnego wykorzystania nanostruktur. Każdy rozdział rozpoczyna się wstępem, potem jest opis wykonania doświadczenia i dodatkowy opis metody pomiarowej oraz interpretacja uzyskanych wyników. Każde z przedstawionych w publikacji doświadczeń zostało wykonane przeze mnie w laboratorium, a większość wykonywali również studenci z pozytywnym efektem. Wszystkie zdjęcia, rysunki i wykresy są robione samodzielnie. Jest to o tyle ważne, iż coraz częściej można spotkać się z sytuacją, gdy doświadczenie opisane w publikacji naukowej nie daje się odtworzyć w innym laboratorium. Dotyczy to zarówno skomplikowanych, jak i bardzo prostych doświadczeń.
Pozycja obejmuje materiał interdyscyplinarny (chemia, fizyka, inżynieria materiałowa). Pozwala na szersze spojrzenie na naukę i nie zamykanie jej w określonych ramach.
Książka może stanowić gotową instrukcję do laboratorium dla studentów nauk przyrodniczych. Wybrane doświadczenia mogą być również wykorzystane w formie demonstracji w czasie lekcji czy wykładu.
Dokładny opis doświadczeń, pozwala na ich odtworzenie nawet przez mniej wprawnych eksperymentatorów.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Redakcja: Kamila Żelechowska
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19025-5

1. TLENEK GRAFENU I REDUKOWANY TLENEK GRAFENU Izabela Kondratowicz, Kamila Żelechowska                                     9
	1.1. Wstęp                                                   9
	1.2. Otrzymywanie redukowanego tlenku grafenu                           12
	1.3. Badanie właściwości tlenku grafenu i redukowanego tlenku grafenu                                                    14
		1.3.1. Właściwości chemiczne i elektryczne tlenku grafenu i redukowanego tlenku grafenu                                14
		1.3.2. Badanie właściwości tlenku grafenu i redukowanego tlenku grafenu przy użyciu metod spektroskopowych               21
		1.3.3. Obrazowanie przy użyciu metod mikroskopowych                 29

2. NANOCZĄSTKI METALICZNE. OTRZYMYWANIE I WŁAŚCIWOŚCI Kamila Żelechowska, Izabela Kondratowicz                                     33
	2.1. Wstęp                                                   33
	2.2. Wybrane metody otrzymywania nanocząstek metalicznych                 35
	2.3. Wybrane właściwości koloidów złota i srebra                     39
		2.3.1. Zjawisko Tyndalla                                           39
		2.3.2. Spektroskopia UV-Vis. Powierzchniowy rezonans plazmonowy                                               40
	2.4. Synteza i badanie właściwości nanocząstek metalicznych                  41
		2.4.1. Otrzymywanie i właściwości koloidów złota                      41
		2.4.2. Otrzymywanie nanocząstek złota na podłożu stałym                47
		2.4.3. Otrzymywanie nanocząstek srebra metodą odwróconych miceli                                   49
		2.4.4. Otrzymywanie nanocząstek srebra tzw. zieloną metodą             53

3. OTRZYMYWANIE NANOKRZEMIONKI (SiO2) METODĄ ZOL-ŻEL Izabela Kondratowicz, Kamila Żelechowska                                     57
	3.1. Wstęp                                                   57
	3.2. Synteza krzemionki metodą zol-żel                             64

4. KROPKI KWANTOWE. SYNTEZA I WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE NANOKRYSZTAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Marcin Karbarz, Kamila Żelechowska                                         67
	4.1. Wstęp                                                   67
	4.2. Synteza kropek kwantowych                                  70
		4.2.1. Synteza nanokryształów siarczku kadmu                         70
		4.2.2. Synteza nanokryształów selenku kadmu                         72
	4.3. Badanie właściwości otrzymanych kropek kwantowych                    73

5. FOTOKATALITYCZNE WŁAŚCIWOŚCI TiO2 Kamila Żelechowska, Maciej Klein                                            77
	5.1. Wstęp                                                   77
	5.2. Fotokatalityczne usuwanie barwników z wody                    80
	5.3. Ogniwa barwnikowe                                               84
		5.3.1. Wstęp                                                    84
		5.3.2. Wykonanie barwnikowego ogniwa słonecznego             87
		5.3.3. Testowanie ogniwa                                          96

6. ZACHWYCAJĄCE NANOSTRUKTURY ZnO Kamila Żelechowska                                               98
	6.1. Wstęp                                                   98
	6.2. Otrzymywanie nanostruktur ZnO                              99
	6.3. Otrzymywanie mikrokwiatów ZnO metodą mikrofalową                 102
	6.4. Wpływ rozmiaru na właściwości optyczne nanocząstek ZnO               105
	6.5. Bezpieczne opalanie się a nano-ZnO                                 109
		6.5.1. Demonstracja zdolności ZnO do blokowania promieniowania UV                                        112

7. OTRZYMYWANIE I WŁAŚCIWOŚCI NANOCZĄSTEK MAGNETYCZNYCH Izabela Kondratowicz, Kamila Żelechowska                                    116
	7.1. Wstęp                                                  116
	7.2. Metoda sucha – otrzymywanie maghemitu                      122
	7.3. Metoda mokra (w fazie wodnej) – otrzymywanie magnetytu        124
	7.4. Metoda współstrącania w wysokiej temperaturze – otrzymywanie ferrytowych nanocząstek niklowo-cynkowych (Ni0,5Zn0,5Fe2O4)      126
	7.5. Struktury rdzeń–powłoka z żelem krzemionkowym                       129
	7.6. Nanocząstki magnetyczne modyfikowane cyklodekstryną w oczyszczaniu ścieków                                           131
		7.6.1. Modyfikacja nanocząstek magnetycznych β-cyklodekstryną                                    132
		7.6.2. Badanie zdolności sorpcyjnej funkcjonalizowanych nanocząstek maghemitu                                     134
	7.7. Ferrociecz                                                      136
		7.7.1. Separacja magnetyczna z użyciem ferrocieczy                    138

8. NANORURKI WĘGLOWE Kamila Żelechowska                                              140
	8.1. Wstęp                                                  140
	8.2. Nanorurki węglowe w bioogniwach paliwowych                        143
	8.3. Bioogniowo paliwowe z elektrodami z nanorurek                       146

9. CHEMIA POWIERZCHNI Kamila Żelechowska, Jolanta Szczygelska-Tao                                   149
	9.1. Wstęp                                                  149
	9.2. Modyfikacja powierzchni.                                          150
	9.3. Chromatografia i wzorce chemiczne                                  156
	9.4. Modyfikacja powierzchni metalu                              158
	9.5. Lipofilizacja powierzchni                                    160
		9.5.1. Lipofilizacja żelu krzemionkowego                             160
		9.5.2. Lipofilizacja szkła lub włókniny szklanej                        161
		9.5.3. Otrzymywanie i badanie właściwości hydrofobowej bawełny                                                 163
		9.5.4. Otrzymywanie materiałów chropowatych                       167
	9.6. Modyfikacja powierzchni żelu krzemionkowego w celu generowania wzorcowych mieszanin gazowych                         168
		9.6.1. Niklowanie autokatalityczne                           169
		9.6.2. Kolorowe warstwy na metalach                               171

10. STRUKTURY SUPRAMOLEKULARNE Radosław Pomećko, Kamila Żelechowska, Izabela Kondratowicz                      175
	10.1. Wstęp                                                  175
	10.2. Rodzaje odziaływań w układach supramolekularnych                          176
		10.2.1. Oddziaływania jon–jon oraz jon–dipol                          177
		10.2.2. Wiązanie wodorowe                                        179
		10.2.3. Oddziaływanie typu π–π. 181
		10.2.4. Oddziaływanie van der Waalsa i hydrofobowe                    182
	10.3. Teoria twardych i miękkich kwasów i zasad Pearsona                          183
	10.4. Trwałość układów supramolekularnych, efekt chelatowy i makrocykliczny w tworzeniu kompleksów                            185
	10.5. Strategia syntezy związków makrocyklicznych                          188
		10.5.1. Metoda dużych rozcieńczeń                                  188
		10.5.2. Efekt templatowy (matrycowy)                               190
	10.6. Układy typu „gość–gospodarz”                                      193
	10.7. Synteza i właściwości eterów koronowych                             201
		10.7.1. Synteza templatowa 18-korony-6                              201
		10.7.2. Potwierdzenie właściwości kompleksujących eteru 18-korona-6 przy użyciu chromatografii TLC                     202
		10.7.3. Purpurowy benzen                                         203
	10.8. Otrzymywanie klatratów mocznika i tiomocznika                        204

11. OTRZYMYWANIE NANOSTRUKTUR NA DRODZE SAMOORGANIZACJI Izabela Kondratowicz, Kamila Żelechowska, Radosław Pomećko                      207
	11.1. Wstęp                                                  207
	11.2. Wyznaczanie krytycznego stężenia micelizacji                          211
		11.2.1. Rodzaje i właściwości związków powierzchniowo czynnych                                                 211
	11.3. Rurki z siarczku kadmu                                     219
	11.4. Uporządkowana mezoporowata krzemionka                           221
		11.4.1. Otrzymywanie mezoporowatej krzemionki MCM-41        224
		11.4.2. Usuwanie twardości wody za pomocą mezoporowatej krzemionki MCM-41                                 228
	11.5. Hydrożele z redukowanego tlenku grafenu templatowane krzemionką                                                     230
		11.5.1. Otrzymywanie hydrożeli z rGO templatowanych krzemionką                                               234
	11.6. Porowate materiały metaloorganiczne                                238
	11.7. Otrzymywanie porowatych struktur z γ-cyklodekstryny i jonów metali alkalicznych                                         241

12. ZWIĄZKI FUNKCJONALNE: DENDRYMERY, ROTAKSANY, HYDROŻELE (KAPSUŁY MOLEKULARNE) Radosław Pomećko, Kamila Żelechowska)                               247
	12.1. Dendrymery                                                    247
	12.2. Rotaksany i katenany                                             253
	12.3. Hydrożele                                                      257
	12.4. Badanie właściwości sieci hydrożelowej                               261