Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.2.

1.3.

Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

Цели преподавания дисциплины: изучение новейших представлений

о ноноструктурах и нанохимии, а также механизме образования

новых соединений и областях их применения.

Задачи изучения дисциплины: дать общие представления о

наноструктурах и областях их примениения, в частности в

гальванотехнике и химических источниках тока.

перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для

усвоения данной дисциплины: теоретическая электрохимия,

математика, физика, физико-химические методы исследования.

2. Требования к знаниям и умениям студентов но дисциплине

Студент должен знать: необходимые специальные предметы

предусмотренные учебным планом по данной специальности и

вышеперечисленные.

Студент должен уметь: достаточно хорошо пользоваться математическим

аппаратом и знаниями, полученными по общим и специальным

дисциплинам.

3, Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и видам

занятий

№ модуля	№ недели	№ темы	Наименование темы	часы
всего	Лек.	Л. з	Пр. з.	СРС
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1,2		Нанохимия - прямой путь к высоким технологиям нового века.	8(10)	4(2)	__	__	4(6)
	3-5	2	Области применения наноструктур, их уникальные свойства.	12(2)	6(2)	__	__	6(10)
	6	3	Нанотехнолонии - пути решения практических задач	4(5)	2	__	__	2(5)
	7	4	Термическая стабильность материалов	4(5)	2	__	__	2(5)
2	8,9		Теоретические основы и механизмы образования наностуктур	8(10)	4(2)	__	__	4(6)

■	10-13	6	Наноструктуры в химических источниках тока	16(14)	8(2)			8(12)
	14-17	7	Наноструктуры в гальванотехнике	16(14)	8(2)	-		8(12)
итого		68	34(10)	-	-	34(58)

4. Содержание лекционного курса

№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
1	2	3	4
1	4(2)	1-2	Нанохимия - наука о «наномире». Структурно-химические контуры нанохимии. Наночастицы и нанореакторы. Нанокластеры. нанопроволоки, нанотрубы - три ключевых объекта нанотехнологии. Кластер как нанореактор. Кластеры в катализе. Оптические преобразования. Магнетизм и спектроника.
2	6(2)	3-5	Нанотрубы. Архитертура нанотруб. Архитекьура наноконтактов. Нонопроволока в нанотрубах. Нанотруба как полевой эмиттер. Нанотруба как молекулярный диод. Срерхпроводимость нанотруб и криоэлектроника. Металлическая нанопроволока. Полупроводниковые проволоки и нанолазеры. Ферремагнитная проволока. Внутреннее трение в нанотрубах. Нанотруба как высокочастотный механический осциллятор. Наномаятник - электронный челнок.
3	2	6	Технологии манипулирования нанообъектами. Изучение нанотруб и наностержней лежащих на поверхности. Магнитное поле как манипулятор. Атомно-молекулярный нанос. Магнитно-резонансная атомно-силовая спектроскопия - новая нанотехнология.
4	2	7	Основные типы, структура и общая характеристика наноматериалов. Основные процессы в наноматериалах при термическом воздействии. Модели и теоретические представления. Фазовые превращения. Релаксация и диффузия. Аспекты стабильности наностуктуктур.
5	4(2)	8-9	Межфазный электронный перенос в наномасштабе и

			с участием отдельной молекулы. 1 еоретические представления об электронном переносе Примеры электрохимического наномасштаба и электроники отдельной молекуды. Теория низкочастотного рассеяния света объектами с наноразмерной структурой.
6	8(2)	10-13	Фотоэлектрохимическое поведение электродов, содержащих одностенные углеродные ноноетруктуры Структурные и электрохимические свойства углеродных нанотрубок и нановолокон Интеркаляция лития в наноструктурные пленки на основе оксида олова и титана. Электрохимические измерения. Редокс-системы и псевдоемкость в свете интеркаляционных нанотехнологий.
7	8(2)	14-17	Нанообъекты на основе оксидов металлов: реакционная способность, строительные блоки для полимерных структур и структурное многообразие. Примеры поведения реакций по избранным реакционным центрам. Синтез и структура. Электронные спектры и магнитные свойства. Мезаскопический магнетизм. Структурные множества - особенности синтеза. Комбинаторная топология структуры нанокластеров: применимость к процессам разрыва симметрии. Лимитирующие стадии переноса заряда на проводящих пленках. Спектральные характеристики и морфология поверхности пленок с наноразмерными частицами.

5. Перечень практических занятий

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

6. Перечень лабораторных работ

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

7. Занятия для самостоятельной работы студентов

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельного изучения	литература
1-5	18(18)	Проработка лекционного и учебного материала пои подготовке к модулям	1-10
6	8 (20)	Структурные и электрохимические свойства наноматериалов применяемых в производстве ХИТ. Методы получения.	5-7
7	8 (20)	Структурные и электрохимические свойства наноматериалов применяемых в функциональной гальванотехнике. Методы получения.	8-10

8. Курсовой проект

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

9. Курсовая работа

Курсовая работа планом не предусмотрена.

10.Расчетно-графическая работа

Расчетно-графическая работа учебным планом не предусмотрена.

11.Контрольная работа

1. Научные основы нанотехнологии. Мультидисциплинарность и интеграция.

2.  Свойства кластеров. Общие свойства систем глобулярного типа.
Атомные и молекулярные кластеры.

3.  Плавление кластеров с парным взаимодействием атомов.

4.  Распределение атомов по оболочкам кластера.

5.  Размерные зависимости в кластерах. Энергетические размерные эффекты.

6.  Сверхатом, структура и перспективы практического приме­
нения.

7. Разнообразие свойств и перспективы практического применения
металлических кластеров.

8.  Методы получения и стабилизации наночастиц.

9.  Свойства наночастиц и их применение.

10. Углеродные наноматериалы. Фуллерены структура и типы.

11.  Методы синтеза фуллеренов и фуллереновых производных и
исследование их свойств.

12.  Теория образования фуллеренов. Модели образования фуллеренов.

13. Структура и свойства нанотрубок

14.  Сверхпроводимость. Индуцированная сверхпроводимость нанотруб.

15.  Адсорбционные свойства углеродных нанотруб.

16.  Капиллярные эффекты в наноматериалах.

17.  Методы синтеза и описание свойств нанотрубок.

18.  Применение фуллеренов и нанотрубок в качестве диодов и светодиодов.

19.  Применение наноматериалов в качестве полевых транзисторов.

20.  Канальный транзистор

21.  Индикаторы и плоские экраны на основе углеродных наноматериалов.

22.  Наноматериалы для водородной энергетики.

12. Экзаменационные вопросы Экзамен учебным планом не предусмотрен.

13. Список литературы

Основная

1.  . Нанохимия - путь к высоким технологиям нового века//
Успехи химии. - 72, №5,2003. - С.419-437.

2.  . Термическая стабильность наноматериале»в // Успехи
химии. - 71, №10, 2002. - С.968-981.

3.  АХ. Хансен и др. Межфазный электронный перенос в наномасштабе и с
участием отдельной молекулы // Электрохимия, Т.39, № 1. - С. 117-
128.

4.  , СВ. Зеленин. Теория низкочастотного рассеяния света
суперионными стеклами с наноразмерной структурой //Электрохимия. -
2003, Т. 39,№5.-С.501-505.

5.  и др. Фотоэлектрохимическое поведение электродов,
содержащих одностенные углеродные нанотрубки //Электрохимия. -2003,
Т. 39, № 10.-С. .

6.  Суздалев . Физико-химия нанокластеров,
наноструктур и наноматериалов. М.: Комкнига, 2006.-321с.

7.  Гусев , наноструктуры, нанотехнологии..-
М.:Физматлит, 2005.-154с.

8.  и др. Структурные и электрохимические свойства
углеродных нанотруб и нановолокон//Электрохимия.-2002, Т.38, №6 -
С.745.

9.  Шабанова и технология нанодисперсных оксидов:
учеб. пособие/, , .-М.:ИКЦ
«Академкнига», 2007, 309 с.

10. Сергеев :учеб. пособие/.-М.:КДУ, 2006.-
336с: ил.; 20см.-Допущено УМО по классическому университетскому
образованию.- ISBN -3:236.00

11. Журналы «Успехи химии», «Электрохимия», «электрохимическая
энергетика», «Журнал общей химии», «Защита металлов», «Журнал
прикладной химии»

14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.

Мультимедийная презентация лекционного курса – 100%

Рабочая программа составлена

к. х.н, доцентом кафедры ТЭП

Энгельсский технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени »

Кафедра «Технология электрохимических производств»

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине ЕН. В.02.01

«Нанотехнологии для ХИТ»

240302.65 «Технология электрохимических производств»

Утвержден на заседании УМКС

«30» августа 2011 г., протокол

Председатель УМКС, профессор_____________

УМКД утвержден на заседании кафедры ТЭП

«18» октября 2011 г., протокол

Зав. кафедрой, профессор___________________

г. Энгельс 2011

Энгельсский технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени »

Кафедра «Технология электрохимических производств»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ЕН. В.02.01

«Нанотехнологии для ХИТ»

240302.65 «Технология электрохимических производств»

Курс 4 (5) Курсовая работа нет

Семестр 8 (9) Курсовой проект нет

ЛекцииРачетно-графическая работа нет

Лабораторные занятия нет Контрольная работа (9) сем

Практические занятия нет Экзамен нет

Самостоятельные работы 34(58) Зачет 8(9) сем

Всего аудиторных 34(10)

Всего 68/68

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТЭП

«30» августа 2011 г., протокол

Зав. кафедрой, профессор _______________

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС

«18» октября 2011 г., протокол

Председатель УМКС, профессор _________

г. Энгельс 2011