CHIMICA E CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI NANOSTRUTTURATI

Obiettivi formativi

L'insegnamento di Chimica e Caratterizzazione dei Materiali Nanostrutturati ha l'obiettivo di fornire conoscenze fondamentali e principi basilari per lo studio dei materiali e della loro struttura a superficiale e di bulk, partendo dalle caratteristiche generali e metodi di caratterizzazione, ed arrivando ai nuovi materiali e nanostrutture di interesse per la chimica analitica. Obiettivo del corso è la correlazione tra struttura chimica e proprietà chimico-fisiche e strutturali, con attenzione alle tematiche più attuali nello studio delle applicazioni dei materiali e nanomateriali. Le lezioni frontali si sviluppano a partire dalla comprensione delle caratteristiche della chimica dei materiali e nanomateriali, delle metodologie per la loro caratterizzazione, loro preparazione e funzionalizzazione per ottenere materiali e nanomateriali di interesse analitico ed applicativo. Le conoscenze acquisite nel presente insegnamento, costituiscono un quadro di riferimento per le competenze successive, intese nel loro significato più ampio.

Canale 1
ILARIA FRATODDI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
L’insegnamento prevede 6 CFU di cui 5 di didattica frontale ed 1 CFU di attività di esercitazione, suddivise nei seguenti argomenti generali: caratteristiche generali dei materiali e nanomateriali (12 h), principali tecniche di caratterizzazione applicate ai materiali nanostrutturati e macromolecole (18 h), principali applicazioni di interesse analitico (18 h). Programma dettagliato del corso: nella sezione seguente si illustra dettagliatamente il programma con la relativa articolazione nel tempo. Il corso prevede 6 CFU e si sviluppa in 40 ore (5 CFU) di didattica frontale con costante coinvolgimento degli studenti presenti e 12 h (1 CFU) di attività di esercitazione. Il corso prevede il seguente sviluppo • Materiali inorganici, polimerici ed ibridi, introduzione alla nanoscienza e nanomateriali (6 h) • Nanosistemi e loro caratteristiche (6 h) • Metodi sperimentali per lo studio dei materiali polimerici e nanomateriali (12 h) • Sintesi e caratterizzazione di nanomateriali di origine organica, inorganica, naturale e sintetica (12) • Nanomateriali avanzati ed esempi dalle applicazioni della nanotecnologia (4 h) • Esercitazione sulla caratterizzazione ed identificazione di materiali polimerici e nanomateriali (12 h)
Prerequisiti
L'insegnamento si trova nel percorso magistrale di Chimica Analitica, al primo anno, secondo semestre. Alcune conoscenze preliminari di base sono indispensabili, in particolare quelle derivanti dai corsi triennali di Chimica Generale ed Inorganica, Chimica Organica e Chimica Fisica, quali ad esempio la capacità descrivere la reattività di gruppi funzionali, utilizzare i fondamenti della stechiometria, della cinetica e termodinamica.
Testi di riferimento
A textbook of Nanoscience and Nanotechnology. T. Pradep (Tata McGraw Hill Ed., ISBN (13): 978-1-25-900732-3) 2012 Chemistry of Nanomaterials Fundamentals and Applications. T. I. Awan, A. Bashir, A. Tehseen (Elsevier, ISBN: 978-0-12-818908-5) 2020 The Chemistry of Nanomaterials C.N.R. Rao, A. Muller, A.K. Cheetham (Wiley, ISBN 3-527-30686-2) 2004 Sono inoltre disponibili appunti ed approfondimenti sulla piattaforma di elearning Moodle 2 Sapienza.
Frequenza
La frequenza delle lezioni dell’insegnamento non è obbligatoria ma consigliata.
Modalità di esame
Le modalità attraverso cui viene accertato l'effettivo conseguimento dei risultati di apprendimento consistono in un esame orale, nel quale viene richiesto allo studente di descrivere anche con esempi, quanto appreso nel corso. La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza e di approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). La valutazione consiste di una prova orale. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative. La collocazione temporale delle prove d'esame sarà al termine dell'insegnamento e nelle sessioni previste dal CAD (giugno-luglio, settembre, gennaio-febbraio) La prova d’esame prevede domande a risposta aperta sugli argomenti trattati nel corso, corredate da esempi. Le risposte vengono valutate per completezza di contenuto, capacità di sintesi e collegamenti tra i diversi temi sviluppati durante il corso. Gli esempi sono utili a verificare la capacità di interpretazione della struttura e reattività delle macromolecole. Nella valutazione dell'esame la determinazione del voto finale tiene conto dei seguenti elementi: la base teorica seguita dallo studente per l'esposizione del quesito, la capacità di ragionamento, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica. Per superare l'esame lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti concernenti le tematiche del corso. Per conseguire il punteggio massimo (30/30 e lode), lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente, con capacità di correlazione tra struttura chimica e proprietà. Verranno inoltre proposti agli studenti degli argomenti attuali dalla letteratura recente, da sviluppare e da proporre come argomento all’esame orale.
Modalità di erogazione
Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali con lo svolgimento di numerosi esempi atti a dimostrare ed applicare gli aspetti teorici esposti. In particolare, sono previste 40 ore complessive di didattica frontale (5 CFU) atte alla acquisizione delle conoscenze evidenziate negli obiettivi formativi ed 1 CFU di attività pratiche. Per sviluppare la capacità di applicare le conoscenze si prevede lo svolgimento di esempi, anche tratti dalla letteratura recente al fine di stimolare negli studenti capacità critica nel settore dei nuovi materiali. Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula, con due lezioni ognuna da due ore, per un totale di 4 ore settimanali e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di lavagna e/o diapositive su power-point. La frequenza delle lezioni dell’insegnamento non è obbligatoria ma consigliata.
  • Codice insegnamento10616554
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoChimica Analitica
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDCHIM/03
  • CFU6
  • Ambito disciplinareDiscipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche