Название(я): Матрица
Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): неорганическая химия, химия материалов
Актуальность: Многие уже слышали про проведение синтеза наноматериалов в нанореакторах: одномерных или двумерных. Большая часть методик требует специального оборудования или реактивов, но некоторые могут быть реализованы в условиях школьной лаборатории, для чего потребуются доступные материалы высокой пористости. В работе могут быть получены композиты наночастиц в различных матрицах и исследованы их свойства по отношению к нагреву, действию кислот и щелочей, каталитические свойства.
Новизна: химическое получение различных высокодисперсных материалов в матрицах диоксида кремния (силикагель) и оксида алюминия
Цель: разработка простых методик получения высокодисперсных материалов в пористых матрицах методами пиролиза и осаждения
Задачи:
1. анализ литературы по методам получения пористых материалов и их свойствам
2. литературный поиск возможных методов получения наноматериалов в матрицах методами пиролиза неорганических веществ (нитраты, соли органических кислот, комплексные гидроксиды)
3. пропитка матрицы (силикагеля) прекурсорами и получение продуктов пиролиза в порах матрицы
4. исследование электрических, магнитных и каталитических свойств полученных материалов
5. обобщение результатов
Экспериментальные подходы: методы химической гомогенизации,
подходы в планировании неорганического эксперимента
Методические подходы: ознакомление с принципами получения материалов в инертных матрицах, приёмами приготовления прекурсоров, их введения в матрицу и пиролизом полученных композитов
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора матрицы и получаемых наночастиц
Освоение школьником теоретического материала: окислительно-восстановительные реакции, неорганический синтез
Навыки, получаемые школьником: химия пиролиза, неорганический синтез, получение минеральных композитов
Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов (используемых в получаемых материалах), окислительно-восстановительные реакции.
Роль учителя: общее руководство проектом
Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, консультационная помощь в постановке и анализе эксперимента, поиск литературы и методик эксперимента
Техника безопасности: в зависимости от выбранных веществ, общие правила ТБ в школьной лаборатории, усиленная вытяжка из помещения (при пиролизе нитратов будут выделяться оксиды азота)
Примечания: в качестве дополнительного этапа работы можно попробовать получить сложнолегированную керамику. (При наличии высокотемпературной муфельной печи и оборудования для прессования) Можно попробовать восстановить наночастицы оксидов в порах матрицы водородом и получить нанопорошки металлов
Первичные литературные ссылки для начала поиска:
http://ru.wikipedia.org (термины пирофорность, силикагель)
Справочные данные по солям и соединениям, разлагающимся при нагревании
Неорганический синтез Брауэр т. 1-6
 |
матричный синтез.doc (28.50 КБ.) |
