Sylabus
* 1. Úvod 1.1 Struktura klasických krystalů a nanokrystalů, fotonické krystaly, nanodráty, nanodesky, Q-krystaly. 1.2 Elektronová struktura makroskopických krystalů a nanokrystalů
* 2. Příprava nanomateriál ů 2.1. Vznik nanočástic
Fyzikální a chemické metody, klasická nukleační teorie, laserové naprašování a laserová fotolýza organometalických sloučenin, koalescence, koagulace a distribuce velikosti, mechanické rozrušování (vysokoenergetické mletí v kulovém mlýně), mechanochemie, 2.2 Příprava částic chemickou cestou
Nukleace a růst z roztoku, metody vycházející z vodných roztoků, koloidy, micely, polymery, skla, nevodné metody, keramika, kompozity, spray-pyrolysis 2.3 Sol-gel metody, supramolekulární templátování, solvotermální rekrystalizace
Cesty založené na roztocích alkoxidů, koloidní soly a suspenze, stárnutí a synereze gelů, vícesložkové oxidy, mikroporézní monolity , kompozity vzniklé infiltrací, citrátová metoda, konsolidace nanomateriálů hutněním a sintrací. 2.4 Samoorganizované nanostruktury, LB filmy 2.4 Tenké vrstvy: CVD, PVD, MBE
* 3. Příklady nanomateriálů
Mikrostruktura, zpracování, termodynamika a kinetika, elektrické a optické vlastnosti, magnetické vlastnosti. 3.1. Magnetické nanočástice a nanokompozity
Metody přípravy, monodoménové částice, superparamagnetismus, kritická velikost, magnetické vlastnosti, aplikace. 3.2. Polovodičové nanočástice.
Kvantové omezení, kvantové tečky, Nanostrukturní křemík, polovodiče III-V a II-VI, optické vlastnosti, 3.3. Zeolity, molekulová síta 3.4 Uhlíkové nanomateriály: nanotuby, fulereny, nanodiamant, aj. 3.5 Oxidické nanomateriály: TiO2, ZnO, ternární oxidy
* 4. Metody studia nanomateriálů 4.1 Elektronová mikroskopie: SEM, TEM 4.2 Mikroskopie rastrující sondou: STM, AFM, SNOM 4.3 Studium porézní struktury: adsorpce 4.4 Analýza povrchů: XPS, AES
* 5. Vybrané aplikace nanomateriálů 5.1 Nanoelektronika, elektrochromn í a autoemisní dipspleje 5.2 Konverze a akumulace energie: solární články, baterie, superkondenzátory, palivové články, vodíkové hospodářství 5.3. Samočistící a antibakteriální materiály 5.4 Nanomanipulace, nanomotory 5.5 Nanovlákna, nanokompozity 5.6 Bioaplikace, nanomedicína, senzory, zdravotní rizika nanomateriálů
Anotace
Příprava nanomateriálů, Mikrostruktura, zpracování, termodynamika a kinetika, elektrické a optické vlastnosti, magnetické vlastnosti. Metody studia nanomateriálů, Vybrané aplikace nanomateriálů