CHEMISTRY FOR NANOTECHNOLOGY - LABORATORY

L’insegnamento fa parte delle attività formative caratterizzanti del corso di laurea Magistrale in Science and Technology of Bio and Nanomaterials e ha lo scopo di consentire allo studente di affrontare un problema chimico nel campo dei nanomateriali da un punto di vista pratico-sperimentale per mezzo di un uso coerente delle tecniche e attrezzature di laboratorio.
L'obiettivo formativo specifico di questo modulo dell’insegnamento è di fornire conoscenze pratiche sullo svolgimento di esperimenti di nanochimica, fornendo competenze che consentano di progettare e svolgere sintesi di nanoparticelle e di interpretare i risultati. Inoltre, il corso di laboratorio si prefigge di impartire agli studenti conoscenze relative alle principali tecniche di laboratorio e di analisi dei dati nel campo dei nanomateriali utilizzando i dati raccolti dagli studenti stessi.

LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

1. Conoscenza e comprensione
a) Conoscere e comprendere le principali metodologie di sintesi colloidali e i metodi dicaratterizzazione usati durante il laboratorio
b) Conoscere i metodi di preparazione dei vari sistemi nanometrici
c) Dimostrare una discreta manualità pratica e una necessaria sicurezza operativa

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
a) Saper applicare i concetti e i modelli appresi nell’esecuzione di una serie di esperienze sperimentali di sintesi
b) Saper scegliere la metodologia di sintesi più adatta per un dato nanomateriale
c) Saper mettere in relazione le esperienze di laboratorio con i relativi risultati osservati;
e) Conoscere ed aver appreso le tecniche strumentali di indagine affrontate nel corso del laboratorio.

3. Capacità di giudizio
a) Saper valutare criticamente la consistenza di una metodologia di sintesi e valutare la possibilità di sintesi alternative
b) Saper scegliere la tecnica di indagine opportuna per la caratterizzazione dei sistemi nanometrici;
c) Saper valutare la consistenza dei risultati riguardanti le esperienze effettuate

4. Abilità comunicative
a) Saper comunicare costruttivamente con il docente e con i compagni di laboratorio durante le esperienze mantenendo sempre un elevato livello di attenzione e di comprensione chimica sul lavoro sperimentale
b) Utilizzare la terminologia e la nomenclatura corrette, in modo il più possibile sintetico ma esaustivo, con sufficiente sicurezza espositiva.

5. Capacità di apprendimento
a) Saper registrare nel corso delle esperienze i risultati sperimentali e metterli in relazione con le informazioni acquisite durante la parte teorica del corso e le lezioni introduttive del laboratorio;
b) Saper redigere delle relazioni di laboratorio di gruppo della lunghezza di qualche pagina che presentino in maniera chiara, succinta ed esaustiva l’obiettivo dell’esperienza, i dati sperimentali e la discussione di questi con riferimento alla letteratura scientifica.

Conoscenze di base di chimica inorganica, chimica organica, chimica fisica/scienza dei materiali e fisica dello stato solido.

Sintesi e caratterizzazione di 7/8 diverse tipologie di nanoparticelle di composti inorganici in relazione ai contenuti teorici del corso (nanoparticelle metalliche, quantum dots, nanoparticelle core-shell, fluoruri e ossidi). Analisi degli effetti di taglia e morfologia sulle proprietà di nanoparticelle metalliche (risonanza plasmonica di superficie localizzata, LSPR) e del confinamento quantico in nanocristalli di semiconduttori (quantum dots). Caratterizzazione spettroscopica per seguire la cinetica di formazione e per lo studio delle proprietà ottiche (UV-VIS, fotoluminescenza), analisi strutturale (raggi-X) e morfologica (dimensioni e forma per mezzo di analisi SEM, DLS e ultracentrifuga analitica) delle nanoparticelle sintetizzate. Lezione di analisi dei dati ottenuti e introduzione all’utilizzo di software per l’analisi dei dati.
Le attività di laboratorio sono a frequenza obbligatoria.

Materiale didattico e procedure sperimentali fornite dal docente.

C. de Mello Donega, Nanoparticles, Springer-Verlag, 2014
C.N.R. Rao, A. Muller, A.K. Cheetham, Nanomaterials Chemistry: Recent Developments and New Directions, WILEY-VCH, 2007
D. Vollath, Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties, and Applications, WILEY-VCH, Second Edition, 2013

Ogni studente di ogni gruppo deve consegnare una relazione scientifica per ciascuna esperienza di laboratorio. Le relazioni di laboratorio devono essere obbligatoriamente consegnate non più tardi di circa venti giorni dalla data dell’esame e comunque non più tardi di due mesi dalla conclusione del laboratorio. Le relazioni vengono valutate in trentesimi e tale valutazione pesa per il 50% del punteggio finale calcolato come media pesata con il voto dell’esame scritto. Ogni studente consegna 6 relazioni a cui vengono assegnati da 0 a 6 punti ciascuna, per un massimo totale di 30.

L’insegnamento è organizzato in una serie di esperienze di laboratorio dove gli studenti svolgono sintesi e caratterizzazioni di nanosistemi e in due lezioni frontali di analisi dei dati raccolti. Al fine di stimolare una discussione degli argomenti affrontati in laboratorio, i risultati delle esperienze verranno discussi durante un meeting tra gli studenti. La frequenza al laboratorio è obbligatoria.

Gli studenti per accedere alla prova di esame devono aver frequentato almeno l'80% delle lezioni.
Gli studenti devono presentarsi al primo giorno di laboratorio portando con sé gli attestati di superamento dei corsi obbligatori sulla Formazione Generale e Specifica sulla Sicurezza.

Accessibilità, Disabilità e Inclusione

Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile