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METODI DI SINTESI E CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI INORGANICI CON LABORATORIO

Dati insegnamento

  • Insegnamento: METODI DI SINTESI E CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI INORGANICI CON LABORATORIO
  • Anno: Primo anno
  • Semestre: Secondo semestre
  • Tipo attività: Attività formative caratterizzanti
  • CFU: 9
  • SSD: CHIM/03

Caratteristiche

TitoloCodiceCFUSSDAmbito disciplinareOre AulaOreOre Laboratorio
Attività formative caratterizzantiB9CHIM/03Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche64N.D.24

Canali

NESSUNA CANALIZZAZIONE
DocenteDipartimento
DELIA GAZZOLI

Libri di testo

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.
Materiale didattico messo a disposizione dal Docente reperibile sul sito web del corso http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=2877

Programma

Richiami di chimica dello stato solido: proprietà e rappresentazione delle strutture dei materiali cristallini; difetti nei solidi; diffusione e mobilità ionica; soluzioni solide.
Principi di tecnica del vuoto: produzione e misura del vuoto; trasferimento di gas.
Metodi di preparazione dei materiali inorganici. Reazioni allo stato solido: principi generali e considerazioni strutturali; velocità di reazione, meccanismo di Wagner. Metodi di preparazione di materiali inorganici: metodi ceramici (sistemi a base di ossidi in atmosfera controllata, soluzioni solide); metodo sol-gel; deposizione di film sottili; metodi CVD, MBE e ion sputtering.
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. Determinazione dell'area superficiale e della struttura porosa. Esempi di materiali micro-, meso- e macro-porosi. Misura dell'area superficiale mediante il metodo BET.
Magnetochimica. Richiami e definizioni fondamentali della magnetochimica. Legge di Windemann. Misura della suscettività magnetica e metodo di Gouy. Applicazione delle misure di suscettività magnetica a problemi di chimica strutturistica.
Analisi Termica. Termogravimetria ed analisi termica differenziale in atmosfera controllata. Riduzioni e ossidazione in programmata di temperatura: TPR e TPO.
Tecniche spettroscopiche. Interazione radiazione-materia. Spettroscopia UV-vis, IR, Raman e XPS.
Studio degli spettri UV-visibile dei solidi. Spettroscopia ottica di riflettenza: 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 e caratterizzazione delle proprietà di superficie mediante molecole sonda.
Cenni di Spettroscopia di fotoelettroni (XPS e Auger): energia di legame e chemical shift; analisi quantitativa: metodi e modelli per l’analisi quantitativa applicata allo studio di sistemi a base di ossidi.
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.
Preparazioni di materiali inorganici; caratterizzazione di vari tipi di materiali mediante: i) diffrazione di raggi-X: ii) misura della superficie specifica; iii) spettroscopia UV-vis; iv) spettroscopia IR; v) scattering Raman; vi) studio del comportamento magnetico.