Settimana della scienza dei materiali
Liceo Scientifico Giordano Bruno Mestre
Università Ca’ Foscari Venezia
NanoRods
Sintesi di nano fibre di Nichel
Autore presentazione e foto: Alessandro Blascovich
Liceo Scientifico Giordano Bruno Mestre Classe V^ A
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La terminologia
NANO-RODS
NANO
Piccoli
NANOTECNOLOGIE
+
RODS
Bastoncini,
ramoscelli
ATOMI E
MOLECOLE
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I NanoRods
Lunghezza compresa tra 1 e 10 μm
Diametro 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:
Nanotubi di
carbionio: 100
volte più
resistenti, un
sesto di peso
Vernici più
resistenti, o
contro i graffiti
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A cosa servono e perché costruirli
Elettronica
Energia
Abbigliamento
Materiali
3,8 mil di Euro in tutto il mondo nel 2005, il settore
tecnologico con più finanziamenti
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La nostra esperienza ….
presso il Liceo Scientifico Giordano Bruno e presso l’Università Ca’ Foscari
Venezia-Mestre, 5-7 novembre 2008
Gruppo: 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 membrana
Strumenti e materiali
• Membrana microporosa di policarbonato
(pori 100 nm)
• Soluzione SnCl22H2O 3mM
• Parafilm
SnCl22H2O
Porosità membrana
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1 -Sensibilizzazione della membrana
la 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
Ag
Sn2+
+ SnCl2
1.
2.
3.
4.
Sn2+
+ Ag+
Sn4+
Ag
Sn4+
Ag
+ glucosio
Lavare la membrana
Preparare il reattivo di tollens: AgNO3, NaOH, NH4OH
Immergere la membrana
Aggiungere la soluzione di glucosio
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Acqua distillata e lavaggio
Cristallizzatore per argentatura
Membrana con una faccia argentata
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3 - Elettrodeposizione del nichel
Strumenti 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 nichel
la preparazione
La deposizione del nichel all’interno dei pori della membrana
avviene mediante elettrolisi
Sezione della membrana
Ni nanofibre
Deposizione
elettrochimica di Ni
Ulteriore
elettrodeposizione di Ni
poro
Lastra di ottone
10 minuti di elettrolisi con bateria 1,5 volt
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Lastra di ottone Catodo
Soluzione di
nichelatura
Filo di nichel Anodo
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4 - Dissoluzione della membrana
Le fibre sono intrappolate
nella membrana
Sciogliamo la membrana e
recuperiamo con un
magnete le fibre
Membrana disciolta
con ancorette
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4 - Dissoluzione della membrana
Recuperiamo le fibre realizzate tramite
una filtrazione e le osserivamo
al microscopio elettronico
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Filtro
Preparazione per il SEM
5 - Osservazioni al microscopio
foto del 7 novembre 2008
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5 - Osservazioni al microscopio
foto del 7 novembre 2008
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5 - Osservazioni al microscopio
foto del 7 novembre 2008
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5 - Osservazioni al microscopio
foto del 7 novembre 2008
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5 - Osservazioni al microscopio
foto del 7 novembre 2008
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Oro
Nichel
Argento
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Conclusioni dell’esperienza
Valore teorico
Diametro
Lunghezza
50 ÷ 100 nm
1 ÷ 10 µm
Valore trovato
Commento
60 ÷ 70 nm
Il valore è compreso
nell’intervallo teorico
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
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