Tópicos Especiais em Química II
Nanoquímica e Nanomateriais

Área de Concentração: Química Inorgânica

Créditos: 4

Carga Horária - Aulas Teóricas: 60

Carga Horária Total: 60

Ementa:

1) Introdução à química do estado sólido: estruturas cristalinas, estado cristalino e amorfo, ligações químicas, relação estrutura/propriedade, teoria de bandas, propriedades óticas e eletrônicas;
2) Introdução à nanociência e nanotecnologia: efeito de confinamento quântico, propriedades decorrentes de tamanho, efeitos de superfície;
3) Introdução e conceitos básicos de química coloidal: definições, método de preparo, estabilidade de colóides, aplicações;
4) Tipos mais importantes de nanomateriais: nanopartículas, nanotubos, nanofilmes, nanofios, nanocompósitos, materiais nanoporosos; propriedades individuais e coletivas; sistemas auto-organizados e supra-moleculares;
5) Métodos químicos para preparação de nanomateriais: método poliol, processo sol-gel, sistema bifásico, CVD, TOPO, método template, layer-by-layer, etc;
6) Reações químicas em nanoestruturas: funcionalização de superfícies, troca de ligantes, materiais inteligentes;
7) Métodos físicos de caracterização de nanomateriais: espectroscopias IV, Raman, UV-Vis-NIR, RMN, EXAFS, XANES, XPS, difratometria de raios-X, EELS, TGA/DSC, microscopias de transmissão, varredura e força atômica, cromatografia de exclusão de tamanho, etc.
8) Estudo de aplicações de nanomateriais em diferentes campos, como medicina, eletrônica, meio-ambiente, restauração, catálise, sensores, defesa, etc: realidades, prospecções, possibilidades futuras.

Bibliografia:

1) G.A. Ozin, A.C. Arsenault, “Nanochemistry: A chemical approach to nanomaterials”, RSC publishing, 2005.
2) C.P. Poole Jr, F.J. Owens, “Introduction to Nanotechnology”, Wiley-Interscience Pubs, 2003.
3) R.J. Hunter, “Fundations of Colloid Science”, Vol. I, Oxford Science Pubs, 1986.
4) A.R. West, “Solid State Chemistry and its Applications”, Wiley-Interscience Pubs, 1995.
5) J.B. Watchtman, “Characterization of Materials”, Butterworth-Heinemann Pubs, 1993.
6) L.V. Interrante, M.J. Hampden-Smith, “Chemisty of advanced materials”, Wiley-Interscience Pubs, 1998.
7) L. Smart, E. Moore, “Solid State Chemistry, An Introduction”, Chapman e hall, 1992.
8) K. Nakamoto, “Infrared spectra of inorganic and coordination compounds”, Wiley-Interscience Pubs,n 1963.
9) L.L. Hench, J.K. west, “Chemical Processing of advanced materials”, Wiley-Interscience Pubs, 1992.
10) A.P. Sutton, “Electronic structure of materials”, Oxford Science Publications, 1993.
11) C. Kittel, “Elementary Solid State Physics: a short course”, Wiley-Interscience Pubs, 1962.
12) R.C. Buchanan, T. Park, “Materials Crystal Chemistry”, Marcel Dekker Inc., 1997.
13) International Union of Crystallography texts, “The basics of Crystallography and diffraction”, Oxford Science Publications, 1997.
14) Vários artigos e reviews selecionados da literatura.
 

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