Название(я): Клатраты
Номер в каталоге: 22
Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): неорганическая химия
Актуальность: Создание необычных по структуре и свойствам химических соединений должно заставить школьника задуматься о природе химической связи, существенно расширить кругозор, а также поверить в свои "синтетические возможности" и подержать в руках то, что никогда даже не видело (хотя, возможно, только слышало) большинство его коллег (и наставников тоже). Одним из несомненно интересных и необычных классов подобных соединений, имеющих, к тому же, большой практический потенциал (термоэлектрики, молекулярные сита, аккумуляторы водорода и др.), относятся различные типы клатратов. Синтез этих соединений может также сопровождаться анализом их структуры и явиться демонстрацией основных принципов супрамолекулярной химии.
Новизна: получение химических соединений "без химической связи"
Цель: синтез и анализ клатратных соединений
Задачи:
1. ознакомление с классификацией, структурой, методами получения и практического использования клатратов
2. ознакомление с подходами супрамолекулярной химии
3. выбор объектов исследования (синтезируемых клатратов, к которым могут относиться клатраты на основе льда, мочевины, крахмала, гексаферритов, интерметаллидов (в сотрудничестве с ВУЗом) и тд.)
4. получение и анализ клатрата (необходимо участие тьютора)
5. описание свойств и возможностей практического использований полученных клатратов (в медицине, энергетике, сенсорике, тонком органическом синтезе, мембранных технологиях)
Экспериментальные подходы: работа с растворами, газами (если требуется работа с газами под давлением, это можно проводить только в ВУЗе, но не в школьной лаборатории), отделение осадков
Методические подходы: ознакомление с основами супрамолекулярной химии и теорией межмолекулярных взаимодействий
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора объектов исследований
Освоение школьником теоретического материала: теория химической связи, геометрия молекул, основы супрамолекулрной химии
Навыки, получаемые школьником: работа с растворами, газами, осадками
Предшествующий материал по школьной программе: теория растворов, теория химической сввязи
Роль учителя: общее руководство проектом, контроль за техникой безопасности при работе с газами
Возможная помощь тьюторов: анализ структуры клатратов (рентгенофазовый анализ, инфракрасная спектроскопия или спектроскопия комбинационного рассеяния, оптическая или электронная микроскопия, термогравиметрический и дифференциально - термический анализ)
Техника безопасности: работа с газами (в случае работы с газами под давлением эксперименты возможны только в ВУЗовской лаборатории)
Примечания: в обзоре литературы необходимо делать акценты на необычности химической связи в данных "соединениях", уникальности их струтуры и областей практического применения.
Клатратная структура термоэлектрика нового поколения.
Первичные литературные ссылки для начала поиска: термоэлектрические клатраты
Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):
- 1.Cупергидрофобные покрытия природного происхождения с эффектом «лотоса»
- 2.Покрытия - хамелеоны
- 3.Синтез и исследование нетоксичных квантовых точек
- 4.Благородная металлическая радуга
- 5.Получение искусственных опалов
- 6. Синтез и свойства люминофоров
- 7.Получение вспененного графита и графена
- 8.Сорбционные свойства силикагеля
- 9.Абразивные материалы
- 10.Эффект Тиндаля
- 11.Электрохромные материалы
- 12.Металлотермическое получение материалов
- 13.Свойства двумерных нанореакторов.
- 14.Магнитные жидкости
- 15.Исследование доступных жидкокристаллических систем
- 16.Силикатный сад
- 17.Жизнь и смерть липосом
- 18.Фунгицидные и бактерицидные наноматериалы
- 19.Химические источники тока
- 20.Вселенная клеточных автоматов
- 21.Сканирующая зондовая микроскопия
- 23.Проводящие полимеры
- 24. Наноматериалы на основе диоксида титана
- 25.Собственный фильтр для очистки воды
- 26.Биокерамика
- 27.Защита документов от подделки
- 28.Дурацкая замазка
- 29.Кольца Лизеганга
- 30. Разделение наночастиц