1 NanoRods Sintesi di nano fibre di Nichel Settimana della scienza dei materiali Liceo Scientifico...
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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
+
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