NANOSTRUTTURE ORGANICHE

12 CFU - 1° semestre

ROSA MARIA TOSCANO - MODULO 1 - CHIM/06 - 6 CFU
NUNZIO TUCCITTO - MODULO 2 - CHIM/02 - 6 CFU

Obiettivi formativi

MODULO 1
Il corso ha l'obbiettivo di fornire allo studente gli strumenti culturali necessari per la progettazione e sintesi delle strutture organiche funzionali aventi grandezze nanometriche.
MODULO 2
Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente conoscenze specifiche nel campo delle nanoscienze con particolare riferimento alla caratterizzazione delle nanostrutture organiche.

La formazione è finalizzata allo sviluppo di competenze riguardanti i principi teorici di base da trasferire al livello tecnico/pratico, per mezzo di esperienze di laboratorio opportunamente congegnate.

In particolare, costituisce obiettivo formativo primario il conseguimento delle seguenti capacità:

-capacità di concepire e gestire micro- e nano-sistemi complessi

-capacità di correlazione tra le caratteristiche nanometriche delle strutture organiche e le proprietà funzionali che ne derivano

-capacità tecnico-scientifiche di contesto e trasversali relative alla caratterizzazione dei sistemi organici nanostrutturati.

MODULO 1
Lezioni in aula ed esercizi
MODULO 2
Il corso è strutturato in due sezioni. Una parte di lezioni frontali da seguire in aula ed una seconda parte di attività sperimentali di laboratorio

MODULO 1
Conoscenza dei concetti fondamentali della chimica organica sintetica
MODULO 2
Il corso ha l’obiettivo di offrire allo studente conoscenze specifiche nel campo delle nanoscienze
con particolare riferimento alla caratterizzazione delle nanostrutture organiche.
A tale scopo sono richieste conoscenze di base riguardante le tecniche di sintesi dei più comuni composti organici, nonchè competenze tecnico/pratiche relative alle attività di laboratorio. Sono, inoltre, ritenute indispensabili conoscenze relative alle norme di sicurezza da seguire in laboratorio e le norme di buona pratica sperimentale.

MODULO 1
Nanotecnologia e materiali molecolari: caratteristiche delle nanostrutture. Approccio sintetico bottom-up

Progettazione di architetture supramolecolari: Self-assembly. Termodinamica del self-assembly. The directional bonding and the weak-link approach.

Metodologie di Polimerizzazione: Reazioni di Cross-coupling, Metatesi

Polimeri Supramolecolari

Capsule Molecolari

Nanostrrutture organiche utilizzate nel drug delivery

Esempi di applicazioni di materiali molecolari: OLED , celle fotovoltaiche organiche
MODULO 2
Introduzione alla nanoscienza
Nanosistemi organici High Tech
Patterning di nanostrutture
Caratterizzazione di nanostrutture organiche
Proprietà foto ed elettriche di nanostrutture organiche
Esperimenti di laboratorio

MODULO 1
Appunti delle lezioni
1. J.L. Atwood, J.W. Steed “Organic Nanostructures”, 2008 Wiley & VCH Verlag GmbH – Co. KGaA, Weinheim- ISBN: 978-3-527-31836-0.
2. P. Wyatt, S. Warren “Organic Synthesis-Strategy and Control” , 2007, John Wiley & Sons, Ltd.
3. S. Warren “Designing Organic Syntheses”, John Wiley &Sons
MODULO 2
1. Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente
2. Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley
3. Electrons in molecules: from basic principles to molecular electronics. Jean-Pierre Launay and
Michel Verdaguer, Oxford University Press
4. An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES. John F. Watts, John Wolstenholme, Wiley
5. ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry. John C. Vickerman and David Briggs,
IMPpubblications

MODULO 1
Slides fornite dal docente
MODULO 2
Il materiale didattico sarà caricato dal docente sullo spazio web relativo al corso sul sito http://studium.unict.it/

MODULO 2
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Introduzione alla nanoscienza	Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente
2	I nanosistemi organici di maggiore interesse tecnologico	Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente
3	Tecniche di preparazione di nanostrutture lateralmente risolte	Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley
4	Tecniche di caratterizzazione delle nanostruttuture organiche	Handbook of Nanoscopy. Gustaaf van Tendeloo, Dirk van Dyck, Stephen J. Pennycook, Wiley An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES. John F. Watts, John Wolstenholme, Wiley ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry. John C. Vickerman and Davi
5	Proprietà elettriche e fotoelettriche dei Nanostistemi organici	Electrons in molecules: from basic principles to molecular electronics. Jean-Pierre Launay and Michel Verdaguer, Oxford University Press
6	Esercitazioni in laboratorio	Materiale didattico ed articoli scientifici forniti dal docente

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

MODULO 1
Esame orale
MODULO 2
La modalità di esame prevista è unica: colloquio orale a fine corso

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

MODULO 1
1. Drug delivery

2. Polimeri supramolecolari

3. Oled

4. Celle solari
MODULO 2
1 Descrivere le proprietà ottiche ed elettriche delle nanostrutture a base di carbonio ibridizzato sp2

2 Quali sono i gruppi funzionali che si utilizzano per la formazione di SAM su metalli e ossidi

3 Come si preparano nanostrutture organiche lateralmente risolte?

4 Illustrare il principio di funzionamento di una tecnica di caratterizzazione

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