dr Rafał Szukiewicz WROCŁAWSKIE CENTRUM BADAŃ EIT+ WYDZIAŁ FIZYKI I ASTRONOMI UWr

Transkrypt

1

2 dr Rafał Szukiewicz WROCŁAWSKIE CENTRUM BADAŃ EIT+ WYDZIAŁ FIZYKI I ASTRONOMI UWr WYTWARZANIE I ZASTOSOWANIE NANOCZĄSTEK O OKREŚLONYCH WŁAŚCIWOŚCIACH WROCŁAWSKIE CENTRUM BADAŃ EIT+

3 WIELKOŚCI OBSERWOWANYCH OBIEKTÓW FIZYCZNYCH Promień Ziemi m Długość samochodu 2,5 m Pantofelek m Atomy m Promień Słońca m Wysokość piramidy 145 m Kwiatek m Nanotranzystor 1, m

4 ZASTOSOWANIE BIOMEDYCYNA ŚRODOWISKO ELEKTRONIKA NANO- TECHNOLOGIA PRZEMYSŁ TEKSTYLIA CHEMIA ENERGIA

5 ZASTOSOWANIE ELEKTRONIKA TEKSTYLIA ENERGIA CHEMIA PRZEMYSŁ ŚRODOWISKO BIOMEDYCYNA NANOELEKTRONIKA NOŚNIKI DANYCH O DUŻEJ GĘSTOŚCI ZAPISU MAGNESY O DUŻEJ MOCY KROPKI KWANTOWE LASERY KWANTOWE TKANINY TECHNICZNE TKANINY PLAMOODPORNE TKANINY ELEKTROPRZEWO DZĄCE TKANINY MEDYCZNE/OPAT RUNKI TKANINY UTRZYMUJĄCE CIEPŁO OGNIWA FOTOWOLTAICZNE BATERIE LITOWO JONOWE TKANINY POCHŁANIAJĄCE UV FARBY Z OGNIWAMI SŁONECZNYMI CZUJNIKI CHEMICZNE CZUJNIKI GAZÓW NANOFARBY TYNKI/ZAPRAWY POKRYCIA DACHOWE ZNAKOWANIE NANOPIGMENTY MEMBRANY I FILTRY POWŁOKI SAMOCZYSZCZĄC E POWŁOKI ODPORNE NA ŚCIERANIE POWŁOKI ANTYBAKTERYJNE KATALIZATORY OCZYSZCZANIE WODY MATERIAŁY MAGAZYNUJĄCE WODÓR FILTRY SŁONECZNE BIOMARKERY LEKI O KONTROLOWANYM UWALNIANIU IMPLANTY KOŚCI CERAMIKA STOMATOLOGICZNA CZYNNIKI KONTRASTUJĄCE NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE NANOCZĄSTKI NANOSREBRO DITLENEK TYTANU NANOZŁOTO NANOPALLAD NANOMIEDŹ NANOPLATYNA DITLENEK CYRKONU DITLENEK CYNKU GRAFEN, NANORURKI, FULERENY

6 Liczbap publikacji NANOCZĄSTKI WEB OF SCIENCE Liczba publikacji dla zapytania "nanoparticle*" toxic*"

7 DEFINICJA Nanomateriał materiał, którego jeden z wymiarów zewnętrznych nie przekracza 100 nm Wymiar 0D 1D 2D 3D Kształt nanometrowe rozmiary we wszystkich kierunkach np. (kropki kwantowe) nanometrowe rozmiary w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach np. (druty, rurki, pręty) nanometrowy rozmiar w jednym kierunku np. (warstwy, studnie) materiały zbudowane z kryształów o rozmiarach nanometrowych

8 Odsetek atomów na powierzchni [%] NANOCZĄSTKI WŁAŚCIWOŚCI - POWIERZCHNIA Całkowita liczba atomów Biointerphases, Vol. 2, No.4, December 2007

9 Phys. Rev. A 13, (1976) NANOCZĄSTKI WŁAŚCIWOŚCI - TEMPERATURA

10 WYTWARZANIE top-down bottom-up Nanotechnologie R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan

11 WYTWARZANIE Mielenie Litografia Obróbka laser, wiązka jonów top-down bottom-up Syntezę chemiczną w fazie gazowej, ciekłej bądź stałej Metody osadzania z fazy gazowej: Fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) Chemiczne osadzanie z fazy gazowej( CVD) Stałoprądowe wyładowanie jarzeniowe; rozpylanie magnetronowe; próżniowe osadzanie z łuku elektrycznego Epitaksja z wiązki molekularnej (MBE) Metody koloidalne Metody zol-żel Osadzanie elektrolityczne

12 WYTWARZANIE Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13,

13 WYTWARZANIE - WŁAŚCIWOŚCI Katedra Technologii Środowiska Wydział Chemii UG

14 WYTWARZANIE - WŁAŚCIWOŚCI Katedra Technologii Środowiska Wydział Chemii UG

15 LABORATORIUM BADANIA STRUKTURY CIAŁA STAŁEGO

16 LABORATORIUM BADANIA STRUKTURY CIAŁA STAŁEGO Ciśnienie bazowe w komorze analizy 5x10-11 mbar, Komora reaktora wysokociśnieniowego Komora STM/AFM Komora preparacyjna Magazyn próbek Komora ładowania próbek Komora analizy Komora dystrybucyjna

17 ZASTOSOWANIE - KATALIZA Mo(112) M.S. Chen, D.W. Goodman 306 (2004) Science

18 ZASTOSOWANIE - KATALIZA Mo(112) M.S. Chen, D.W. Goodman 306 (2004) Science

19 WYTWARZANIE UPORZĄDKOWANE STRUKTURY Au / W(112) Li F, Parteder G, Allegretti et al (2009) Two-dimensional manganese oxide nanolayers on Pd(100): the surface phase diagram. J Phys: Condens Matter 21:134008

20 WYTWARZANIE REKONSTRUKCJA/PRZEBUDOWA Warstwa palladu na molibdenie (111) zaraz po naparowaniu. Wygrzanie warstwy palladu do 630 o C. Widać rzędy atomowe!!! Schemat powstałych piramid. Obraz LEED powierzchni z mikropiramidami.

21 WYTWARZANIE - ZMIANA STRUKTURY ELEKTRONOWEJ Powierzchnia molibdenu (110) pokryta warstwą srebra. Powierzchnia molibdenu (110) pokryta warstwą samaru. Si(111) 7x7

22 ZASTOSOWANIE PRACA WYJŚCIA

23 PODSUMOWANIE Nanotechnologia Innowacja dla świata przyszłości, 2007

24 Dziękuję za uwagę.

25