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NanoRodsSintesi di nano fibre di Nichel

Settimana della scienza dei materialiLiceo Scientifico Giordano Bruno Mestre Università Ca’ Foscari Venezia

Autore presentazione e foto: Alessandro BlascovichLiceo Scientifico Giordano Bruno Mestre Classe V^ A

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La terminologia

NANO-RODS

NANO RODS

Piccoli Bastoncini, ramoscelli

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NANOTECNOLOGIEATOMI E

MOLECOLE

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I NanoRods

Lunghezza compresa tra 1 e 10 μmDiametro compreso tra 50 e 100 nm

Costruiti con deposizione elettrolitica

non sono visibili a occhio nudo ma solo al microscopio elettronico

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A cosa servono e perché costruirli

• Ambito energetico - elettronico:

Celle fotovoltaiche più

piccole con maggior

rendimento

Microchip per PC, cellulari e elettronica

Blue-Ray DVD

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A cosa servono e perché costruirli

• Ambito tessile:

Tecnico Sportivo Abbigliamento

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A cosa servono e perché costruirli

• Ambito edilizio:

Vernici più resistenti, o

contro i graffiti

Nanotubi di carbionio: 100

volte più resistenti, un sesto di peso

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Elettronica Abbigliamento

MaterialiEnergia

3,8 mil di Euro in tutto il mondo nel 2005, il settore tecnologico con più finanziamenti

A cosa servono e perché costruirli

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La nostra esperienza ….presso il Liceo Scientifico Giordano Bruno e presso l’Università Ca’ Foscari

Venezia-Mestre, 5-7 novembre 2008Gruppo: Silvia Bisello, Alessandro Blascovich, Maria Chiara Pulici

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Fasi operative per la costruzione di Nanorods di Nichel

1.Sensibilizzazione

2.Argentatura

3.Processo elettrolitico

4.Dissoluzione membrana - recupero fibre

5.Osservazione al SEM

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1 -Sensibilizzazione della membranaStrumenti e materiali

• Membrana microporosa di policarbonato (pori 100 nm)

• Soluzione SnCl22H2O 3mM

• Parafilm

SnCl22H2O Porosità membrana

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1 -Sensibilizzazione della membranala preparazione

1. Fissaggio membrana

2. Soluzione di sensibilizzazione: 100ml di SnCl22H2O 3mM

3. Immersione della membrana fissata

Membrana fissata al parafilm sul supporto di plexigass

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2 –Argentatura Strumenti e materiali

• Reattivo di Tollens:

– 1,25g AgNO3 in 25ml

– 1,25g NaOH in 12,5 ml

– 12,5 di NH4OH al 10%

• Soluzione di glucosio 1,8g in 100ml

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2 –Argentatura la preparazione: stendere un film di argento, come in uno specchio

1. Lavare la membrana

2. Preparare il reattivo di tollens: AgNO3, NaOH, NH4OH

3. Immergere la membrana

4. Aggiungere la soluzione di glucosio

Sn2+

Sn2++ SnCl2

Ag

+ Ag+

Sn4+

Sn4+

Ag

Ag

+ glucosio

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Cristallizzatore per argentatura Membrana con una faccia argentata

Acqua distillata e lavaggio

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3 - Elettrodeposizione del nichelStrumenti e materiali

• Cella elettrolitica composta da:– Anodo(+): filo di nichel a spirale– Catodo(-): lastra di ottone– Batteria e tester

• Soluzione di nichelatura

– 30g NiSO4* 7H20

– 2,44g NiCl2* 6H20

– 4,5g H3BO3

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3 - Elettrodeposizione del nichella preparazione

poro

Sezione della membrana

Lastra di ottone

Ulteriore elettrodeposizione di Ni

Deposizione elettrochimica di Ni

Ni nanofibre

10 minuti di elettrolisi con bateria 1,5 volt

La deposizione del nichel all’interno dei pori della membrana avviene mediante elettrolisi

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Filo di nichel - Anodo

Lastra di ottone - Catodo

Soluzione di nichelatura

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4 - Dissoluzione della membrana

Le fibre sono intrappolate nella membrana

Membrana disciolta con ancorette

Sciogliamo la membrana e recuperiamo con un

magnete le fibre

19Filtro Preparazione per il SEM

Recuperiamo le fibre realizzate tramite una filtrazione e le osserivamo

al microscopio elettronico

4 - Dissoluzione della membrana

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5 - Osservazioni al microscopiofoto del 7 novembre 2008

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5 - Osservazioni al microscopiofoto del 7 novembre 2008

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5 - Osservazioni al microscopiofoto del 7 novembre 2008

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5 - Osservazioni al microscopiofoto del 7 novembre 2008

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5 - Osservazioni al microscopiofoto del 7 novembre 2008

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Nichel

Oro

Argento

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Conclusioni dell’esperienza

Valore teorico Valore trovato Commento

Diametro 50 ÷ 100 nm 60 ÷ 70 nmIl valore è compreso nell’intervallo teorico

Lunghezza 1 ÷ 10 µm 1,04 ÷ 2,17µm

Le dimensioni sono un po’ ridotte rispetto

alla media, ma comunque, entro

l’intervallo di riferimento

L’analisi allo spettrometro di massa presenta una abbondante quantità di argento, in quanto, probabilmente quest’ultimo non è stato correttamente rimosso durante la fase di peeling e scioglimento della membrana

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Bibliografia

• Materiali consegnati durante l’esperienza, schede della prof.ssa Rita Billo “settimana della scienza dei materiali”

• http://www.nano.org.uk/, dicembre 2008• http://www.nanotec.it/, dicembre 2008