Наноматериалы и нанотехнологии

Description

В учебнике изложены основные физические и химические свойства наночастиц, наноматериалов, наноструктур - объектов нанотехнологий. Рассмотрены ряд примеров нанотехнологических процессов, а также современных методов изучения нанообъектов. Материал разделен на главы, в каждой из которых имеется теоретическая часть, контрольные вопросы для самоподготовки и небольшие тесты открытого типа. В ряде глав представлены задачи для самостоятельного решения и примеры их решения, а в конце пособия приведен словарь основных терминов, используемых в изучаемой дисциплине. Учебник предназначен для студентов учебных заведений среднего специального образования, обучающихся по группам профессий: «Инженерное дело, технологии и технические науки»; «Химические технологии»; «Технологии материалов»; «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии» и др. Рекомендуется для методической работы преподавателей техникумов и колледжей, ведущих занятия со студентами по данной и родственным дисциплинам. Предисловие 1. Общая характеристика объектов нанотехнологий и способов их получения 1.1. Основные типы наносистем 1.2. Общая характеристика методов получения наносистем 2. Общая характеристика физических и химических свойств наночастиц 2.1. Кинетические свойства наночастиц 2.2. Электрическая проводимость и электронное строение наночастиц 2.3. Пространственная структура наночастиц 2.4. Магнитные свойства наночастиц 2.5. Оптические свойства наночастиц 2.6. Механические свойства наноматериалов 2.7. Термические свойства наночастиц 2.8. Каталитические свойства наносистем 3. Физико-химические свойства нульмерных наносистем 3.1. Термодинамические закономерности гомогенного образования и роста нанокластеров 3.2. Гетерогенное образование нанокластеров 3.3. Скорость образования нанокластеров 3.4. Фуллерены 3.4.1. История открытия фуллеренов 3.4.2. Строение фуллеренов 3.4.3. Синтез фуллеренов 3.4.4. Эндоэдральные комплексы фуллеренов 3.4.5. Физические свойства фуллеренов 3.4.6. Химические свойства фуллеренов 3.4.7. Применение фуллеренов 3.5. Химические способы получения наноразмерных частиц металлов 3.6. Мицеллярные системы ПАВ 3.7. Микроэмульсии 4. Физико-химические свойства одномерных наносистем 4.1. Общая характеристика пористых систем 4.2. Адсорбция в мезопористых системах 4.3. Адсорбция в микропористых системах 4.4. Активные угли 4.5. Пористый кремнезем 4.6. Пористые металлы 4.7. Углеродные нанотрубки 4.7.1. Методы получения углеродных нанотрубок 4.7.2. Свойства и применение углеродных нанотрубок 4.8. Неуглеродные нанотрубки 5. Физико-химические свойства двумерных наносистем 5.1. Термодинамические закономерности состояния нанопленок 5.2. Методы получения нанопленочных систем 5.2.1. Технология Лэнгмюра — Блоджетт 5.2.2. Метод молекулярно-лучевой эпитаксии 5.2.3. Метод CVD (химическое парофазное осаждение веществ) 5.2.4. Метод молекулярного наслаивания (МН) 6. Современные методы исследования наночастиц и наноструктур 6.1. Электронная микроскопия 6.2. Сканирующая зондовая микроскопия 6.3. Примеры применения нанотехнологий 6.3.1. Нанофотолитография 6.3.2. МЭМС-технологии Терминологический словарь Информационные материалы Цитируемая литература