Нанохемија и нанотехнологија

1.

Наслов на наставниот предмет

НАНОХЕМИЈА И НАНОТЕХНОЛОГИЈА

2.

Код

HM-801

3.

Студиска програма

Сите студиски програми на хемија

4.

Организатор на студиската програма (институт, катедра, оддел)

Институт за хемија

5.

Степен (прв, втор, трет циклус)

Прв

6.

Академска година / семестар

IV/VIII

7.

Број на ЕКТС кредити

4

8.

Наставник

Проф. д-р Билјана Пејова

9.

Предуслови за запишување на предметот

Неорганска хемија

10.

Цели на предметната програма (компетенции): Студентот да се здобие со знаења од областа на нанохемијата и нанотехнологијата со фокус на концептите поврзани со големината на системите и скалата, несекојдневните својства на наноскала, како и практичните аспекти на изучуваните феномени.

11.

Содржина на предметната програма:
1. Вовед во концептите на нанохемијата: нанонаука, нанотерминологија, визионери на наноразмислувањето, нанохемија, наноматеријали, наноскала, површина на наночестички, нанотехнологија, класификација на наноструктури, наноархитектура
2. Уникатни (единствени) својства на наноскала: својства на супстанците, што е различно на нано-скала, зошто и како се менуваат својствата на наноскала, квантни ефекти 
3. Електронски својства на атомите и цврстите фази: изолиран атом, сврзување меѓу атомите, од изолиран атом до цврста фаза, модел на слободен електрон, енергетски зони, кристални цврсти фази, периодичност на кристална решетка, електронска спроводливост, ефекти на наноскалата: промени на вкупната енергија на системот, промени на кристалната структура, влијание на нанодимензиите врз својствата (структурни, термички, хемиски, механички, магнетни, оптички, електични, биолошки системи)  
4. Техники за карактеризација на наноструктури: хронологија на нанокарактеризацијата, класификација на техниките за карактеризација според различни критериуми, „гледање“ на нано-скала, микроскопски техники: електронска микроскопија (SEM, TEM, STEM, EDX, AES), микроскопија со скенирачка сонда (STM, AFM)), дифракциони техники за карактеризација на: масивни примероци (XRD, ND) и површини (SAXS, WAXS, RHEED, LEED), спектроскопски техники (фотонска спектроскопија, радиофреквентна спектроскопија, електронска спектроскопија), техники за анализа на површини (XPS), техники за карактеризација на својствата (механички, електрични, магнетни, термички).  
5. Добивање на наноструктури: одгоре-надолу пристап, оддолу-нагоре пристап (методи на депозиција од парна фаза - PVD и CVD, методи на депозиција во присуство на плазма – магнетронско распрашување, техники темелени на епитаксија – LPE, VPE, MBE, хемиски синтези во течна фаза, колоидни методи, сол-гел методи, електродепозиција, хемиски синтези во цврста фаза), методи за добивање со помош на скелетни структури, подредување на наносистеми(само-склопување и само-организирање , само-подредување во природата)  
6. Само-подредени наноструктури: контрола на наноархитектурата, пинципи на само-подредувањето, еднодимензионална контрола (јаглеродни наноцевки и неоргански наножици), дводимензионална контрола (квантни јами и цврсти суперрешетки), тродимензионална контрола
7. Бионанотехнологија: нови алатки за изучување на биолошките системи, биомиметична нанотехнологија (DNК како градбена единка во бионанотехнологијата, молекуларни мотори, вештачка фотосинтеза, бионанокомпозити)
8. Примена на нанохемијата и предизвици

12.

Методи на учење: Предавање, аудиториски вежби и лабораториски вежби

13.

Вкупен расположив фонд на време

120

14.

Распределба на расположивото време

3+0+2 часови неделно (предавања 45 часови, лабораториски вежби 30 часови)

15.

Форми на наставните активности

15.1.

Предавања-теоретска настава

45 часови

15.2.

Вежби (лабораториски, аудито­риски), семинари, тимска работа

  30 часови

16.

Други форми на активности

16.1.

Проектни задачи

0 часови

16.2.

Самостојни задачи

15  часови

16.3.

Домашно учење

30  часови

17.

Начин на оценување

17.1

Тестови

90 бодови

17.2

Индивидуална работа/ проект ( презентација: писм./ усна)

0 бодови

17.3

Активност, учество, резултати од вежби

 10 бодови

18.

Kритериуми за оценување (бодови/ оценка)

до 50 бода

5 (пет) (F)

од 51 до 60 бода

6 (шест) (E)

од 61 до 70 бода

7 (седум) (D)

од 71 до 80 бода

8 (осум) (C)

од 81 до 90 бода

9 (девет) (B)

од 91 до 100 бода

10 (десет) (A)

19.

Услов за потпис и полагање на завршен испит

Присуство на предавања и изработени вежби

20.

Јазик на кој се изведува наставата

македонски, англиски

21.

Метод на следење на квалитетот на наставата

анонимна анкета, разговор со студентите

22.

Литература

22.1

Задолжителна литература

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

L. Cademartiri, G. A. Ozin

Concepts of nanochemistry

Wiley-VCH, Weinhrim

2009

2.

D. Vollath

Nanomaterials

Wiley-VCH, Weinhrim

2008

3.

M. Di Ventra, S. Evoy, J. R. Heflin

Introduction to nanoscale science and technology

Springer Science&Business Media,  New York

2004

4.

R. Kelsall, I. Hamley, M. Geoghegan

Nanoscale: science and technology

John Wiley&Sons, Chichester

2005

22.2

Дополнителна литература

Автор

Наслов

Издавач

Година