Робоча програма з навчальної дисципліни Мікроаналітичні системи і сенсори, КНУ ім. Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Хімічний факультет

Кафедра аналітичної хімії

Робоча програма з навчальної дисципліни Мікроаналітичні системи і сенсори

для студентівОКР магістр

галузь знань 0401 Природничі науки

напряму підготовки 8.070301 – Хімія,

спеціалізація „Аналітична хімія”

Київ – 2017

ВСТУП

Навчальна дисципліна «Мікроаналітичні системи і сенсори» є складовою освітньо-професійної програми підготовки фахівців за освітньо-кваліфікаційним рівнем «магістр» з напряму підготовки 8.070301 – Хімія. Дана дисципліна є спеціальною дисципліною з варіативної частини навчального плану підготовки магістрів за спеціалізацією «Аналітична хімія».

Викладається у 2семестрі магістрам 1 року навчання в обсязі – 90 год. (2 кредитів ECTS) зокрема: лекції – 30 год., самостійна робота – 60 год. Завершується дисципліна –іспитом.

Мета і завдання навчальної дисципліни: дати студентам поглиблені знання про нову область сучасної аналітичної хімії, що вивчає мікро- та наноматеріали: особливості отримання таких матеріалів, методи дослідження та застосування в аналізі, а також хімічні сенсори на їх основі та мініатюризовані системи аналізу. Основна увага буде приділена застосуванню мікро- та наноаналітичних систем в аналізі реальних об’єктів їх перевагам та недолікам у порівнянні з класичними методами аналізу.

Предмет навчальної дисципліни: «Мікроаналітичні системи і сенсори»– наука про одержання, дослідження і застосування в аналізі мікро- та наноаналітичних систем.

Студенти повинні знати: загальні способи отримання та дослідження мікро- та нанорозмірних матеріалів, що застосовуються в сучасних методах аналізу; особливості будови хімічних сенсорів, детекторів та мініатюризованих систем аналізу, їх класифікацію та області застосування в аналізі реальних об’єктів.

Студенти повинні вміти: застосувати набуті знання для дослідження хімічних властивостей мікро- та нанорозмірних матеріалів, розробки чутливих елементів оптичних, електрохімічних та інших видів хімічних сенсорів; оцінювати переваги і недоліки застосування таких сенсорів в аналізі реальних об’єктів; працювати з науковою літературою та іншими джерелами інформації по темі курсу, розв’язувати задачі в рамках курсу.

Місце навчальної дисципліни в структурно-логічній схемі освітньо-професійної програми підготовки фахівця за відповідним освітньо-кваліфікаційним рівнем.

Для вивчення курсу «Мікроаналітичні системи і сенсори» необхідними для студентів є знання з таких навчальних предметів: фізика, неорганічна, аналітична, фізична та органічна хімія, основи хроматографії, методи концентрування в аналізі об’єктів довкілля, застосування органічних реагентів в аналізі, електрохімічні методи аналізу, методи атомної і молекулярної спектроскопії. Знання, отримані при вивченні даного курсу, є необхідними для подальшого засвоєння таких спецкурсів кафедри аналітичної хімії: «Хімія суперекотоксикантів», «Сучасні інструментальні методи аналізу», «Біоаналітична хімія», «Фармацевтична та медична хімія», «Методи дослідження поверхні» та ін.

Контроль знань. Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою. Курс «Мікроаналітичні системи і сенсори» складається з 2 змістових модулів та підсумкового комплексного модуля (іспиту). Максимальна оцінка за семестр: 60 балів; максимальна оцінка на іспиті: 40 балів.

Максимальна загальна оцінка за курс: 100 балів.

Поточний контроль здійснюється за такими формами: домашні завдання (самостійна робота), аудиторні самостійні роботи, презентація рефератів, модульні контрольні роботи.

Протягом кожного змістового модуля студенти виконують домашні роботи і пишуть модульну контрольну роботу. Таким чином, максимальна кількість балів, яку може набрати студент наступна:

Оцінювання за формами контролю:

При простому розрахунку ПО = ЗМ1 + ЗМ2 + КПМ отримаємо:

При цьому, кількість балів:

- 1-34 відповідає оцінці «незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням дисципліни;

- 35-59 відповідає оцінці «незадовільно» з можливістю повторного складання;

- 60-64 відповідає оцінці «задовільно» («достатньо»);

- 65-74 відповідає оцінці «задовільно»;

- 75 - 84 відповідає оцінці «добре»;

- 85 - 89 відповідає оцінці «добре» («дуже добре»);        

- 90 - 100 відповідає оцінці «відмінно».

Для студентів, які набрали сумарно меншу кількість балів ніж критично-розрахунковий мінімум – 38 балів для одержання заліку обов’язково слід відпрацювати всі заборгованості та написати модульні контрольні роботи мінімум на 15 балів із 20.

У випадку відсутності студента з поважних причин відпрацювання та перездачі МКР здійснюються у відповідності до „Положення про порядок оцінювання знань студентів при кредитно-модульній системі організації навчального процесу” від 1 жовтня 2010 року.

ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Змістовий модуль 1. Мікро- та наноматеріали: загальна характеристика

Вступ. Поняття про мікро- та наноматеріали; роль та місце таких матеріалів в сучасних методах аналізу. (10 год.).

Тема 2. Мікро- та нано-структуровані шари та плівки. Способи одержання, перспективи застосування в аналізі. Мембрани, органічні супрамолекулярні системи(15 год.)

Тема 3.Методи дослідження мікро- та нано-матеріалів (20 год.)

Змістовий модуль 2. Застосування мікро- та наноматеріалів в аналізі

Тема 4. Загальна характеристика мікро- та нано-розмірних аналітичних систем: чіпи, мікроелектроди, планарні світловоди, проточні системи, дистанційне аналітичне обладнання. Гібридні методи аналізу з використанням мікро-аналітичних систем (10 год.)

Тема 5. Поняття про хімічні сенсори і детектори. Класифікація сенсорів за чутливим елементом, методом і способом детектування. Електрохімічні сенсори і детектори та особливості їх застосування в аналізі. (15 год.)

Тема 6. Оптичні хімічні сенсори і детектори та особливості їх застосування в аналізі. Інші види хімічних сенсорів і детекторів (10 год.)

Тема 7. Перспективи застосування нано- розмірних систем в сучасних методах аналізу (10 год.)

СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ

Загальний обсяг 90год., в тому числі:

Лекції – 30 год

Самостійна робота - 60 год.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1. Вступ. Мікро- та наноматеріали: загальна характеристика

Лекція 1. Вступ – 2 год.

Завдання сучасної аналітичної хімії в області дослідження і використання мікро- та нано-матеріалів. Поняття про мікро- та нанорозмірні часточки, особливості їх будови, роль та місце таких матеріалів в сучасних методах аналізу. Класифікація нано-розмірних матеріалів, що використовуються в аналітичній хімії.

Лекція 2.1. Мікро- та нано-структуровані шари та плівки - 4 год

Загальна характеристика мікро та наноструктурованих покриттів і плівок, їх класи: органічні та неорганічні полімерні покриття, плівки Ленгмюра-Блоджетт, плівки, що одержані за методом пошарової зборки, мономолекулярні шари, що самозбираються на поверхні. Способи одержання хімічно- чутливих шарів на основі структурованих плівок: модифікування органічними і неорганічними реагентами; плівки, модифіковані нано-частинками металів, плівки, що містять біомолекули; підходи темплатного синтезу та молекулярного імпринтингу для підвищення селективності сорбентів до аналіту.

Самостійна робота 1 – 10 год.

Способи одержання вуглецевих нано-трубок, графену, фулеренів. Особливості їх застосування в електрохімічних методах аналізу. Синтез та застосування в аналізі структурованих покриттів. Застосування підходів темплатного синтезу та молекулярного імпринтингу в розробці органічних і неорганічних покриттів.

Література [2,3,4,5,6-осн., 1,2,5,9,10,12,14– додат.].

Лекція 2.2. Мембрани, органічні супрамолекулярні системи - 4 год

Загальна характеристика мембран на основі оксиду силіцію та органічних полімерів; області їх застосування в аналізі. Характеристика супрамолекулярних систем: каліксарени, краун-ефіри, біологічні молекули, поверхнево- активні речовини (ПАР). Особливості застосування в аналізі каліксаренів, краун-ефірів.

Самостійна робота 2 – 10 год.

Застосування напівпроникних мембран для концентрування і розділення в аналізі реальних об’єктів. Способи іммобілізації біомолекул, краун-ефірів, каліксаренів на поверхні твердих носіїв. Застосування іммобілізованих супрамолекулярних систем в аналізі. Застосування ПАР для синтезу нано- структурованих сорбентів та покриттів.

Література [2,3,5-осн., 1,2,7,9,10– додат.].

Лекція 3. Методи дослідження мікро- та нано-матеріалів - 4 год

Мікроскопічні методи аналізу: оптична, скануюча електронна, атомно- силова, тунельна, рентгенівська мікроскопія. Спектроскопічні методи: лазерна спектроскопія, масс-спектроскопія, оже- та фотоелектронна спектроскопія, методи розсіювання та переломлення світла, плазмонний резонанс. Особливості застосування методів мікроскопії та спектроскопії в аналізі нано-матеріалів.

Самостійна робота 3 – 10 год.

Особливості застосування методів мікроскопії та спектроскопії в аналізі мікро- аналітичних систем. Електрохімічні, хроматографічні, масс-чутливі та гібридні методи. Особливості їх застосування в аналізі мікро- і нано-матеріалів. Підготовка до модульної контрольної роботи.

Література [1,2,3,6,8-осн., 1,4, 6, 7,11,– додат.].

Модульна контрольна робота 1 – 2 год.

Перелік питань для підготовки до модульної контрольної роботи 1.

1. Завдання сучасної аналітичної хімії в області аналізу нано-матеріалів.

2. Класифікація мікро- та нано-розмірних матеріалів.

3. Вуглецеві нано-структури: класифікація, характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі.

4. Класифікація нано-розмірних часточок металів і неметалів, характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі.

5. Нановолокна металів, квантові точки.

6. Неорганічні структуровані покриття: характеристика, синтез, застосування в аналізі.

7. Полімерні покриття: класифікація, застосування в аналізі

8. Застосування підходів темплатного синтезу і молекулярного імпрінтингу для підвищення селективності сорбентів

9. Моношари, плівки Ленгмюра-Блоджетт та покриття, що отримані за методом пошарової зборки. Особливості будови та застосування в аналізі.

10. Хімічні мембрани. Загальна характеристика, способи одержання, області застосування.

11. Поняття про супрамолекулярні системи. Застосування супрамолекулярних систем в аналізі.

12. Мікроскопічні методи аналізу мікро- та нано- аналітичних матеріалів.

13. Спектроскопічні методи аналізу мікро- та нано-матеріалів

14. Електрохімічні методи дослідженя нано-матеріалів

15. Масс-чутливі методи аналізу мікро- та нано-матеріалів

16. Гібридні методи аналізу мікро- і наноматеріалів.

Типове завдання для модульної контрольної роботи 1:

1. Загальна класифікація нано-розмірних матеріалів, що мають значення в аналітичній хімії.

2. Вуглецеві нано-трубки: структура, способи одержання, перспективи застосування в аналізі.

3. Плівки, що одержують за методом самозборки. Загальна характеристика, значення для хімічного аналізу .

4. Методи мікроскопії та їх застосування для дослідження нано-матеріалів.

5. Запропонувати методи одержання нано-частинок Ауруму , використовуючи як вихідний розчин хлорид ний комплекс Au(III), а також способи стабілізації отриманих часточок. Яким чином можна визначити розміри синтезованих нано-частинок металу?

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2. Застосування мікро- та наноматеріалів в аналізі

Лекція 4. Загальна характеристика мікро- та нано-розмірних аналітичних систем – 2 год.

Мікро та нано-аналітичні системи (mTAC, нТАС, microarray, метод мікро- і нанолітографії для одержання мікро- нано- аналітичних систем, аналітичні чіпи); мікро та ультра мікроелектроди, польові транзистори, оптоди, планарні світловоди, проточні системи, нанофлюїдні системи; гібридні методи аналізу на основі мікро- та нано- аналітичних систем.

Самостійна робота 4 – 5 год.

Застосування в аналізі мікро та нано-аналітичних систем.

Література [2,3,6,7-осн., 1,3,6,7,13– додат.].

Лекція 5.1. Загальна характеристика хімічних сенсоріві детекторів - 2 год.

Поняття сенсора, його основні елементи, класифікації сенсорів. Хімічні, біохімічні і біологічні сенсори. Детектори та їх типи. Загальні вимоги, що висуваються до сенсорів і детекторів. Класифікація електрохімічних сенсорів: потенціометричні сенсори Особливості будови і застосування в аналізі потенціометричних і кондуктометричних сенсорів.

Лекція 5.2. Електрохімічні сенсори - 4 год.

Амперометричні та кондуктометричні сенсори. Особливості будови, способи модифікування електродів для одержання чутливих елементів амперметричних сенсорів. Застосування таких сенсорів в аналізі реальних об’єктів. Сучасні електрохімічні сенсори: мультисенсорні системи, польові транзистори, ультра мікроелектроди, сенсори на основі мікрочіпів.

Самостійна робота 5 –10 год.

Спектроелектрохімічні сенсори. Застосування електрохімічних сенсорів в аналізі реальних об’єктів.

Література [1,2,3,5,7-осн., 1,3,4, 7,10, 13– додат.].

Лекція 6. Оптичні сенсори і детектори- 4 год.

Будова і класифікація оптичних сенсорів. Оптичні волокна, оптоди, чутливі оптичні плівки та порошки, новітні варіанти оптичних сенсорів. Люмінесцентні, хемілюмінесцентні сенсори, сенсори на основі плазмонного резонансу. ІЧ-сенсори на гази, сенсори на основі планарних світловодів. Загальна характеристика особливості застосування в аналізі.

Самостійна робота 6 - 10 год.

Застосування в аналізі оптичних сенсорів і детекторів. Калориметричні, мас-чутливі, п'єзорезоанансні сенсори.

Література [1-5– осн., 3, 4, 11, 14,17– додат.].

Лекція 7. Перспективи застосування нано- розмірних систем в сучасних методах аналізу -2 год.

Загальні підходи застосування хімічних в аналізі. Нові тенденції розвитку сенсорів і детекторів. Системи сенсорів (sensor arrays), мультисенсорні системи. Мікроаналітичні системи і сенсори. Об’єти аналізу, що потребують автоматизованих систем контролю. Особливості аналітичного моніторингу та області його застосування.

Самостійна робота 7. - 5 год.

Автоматизовані проточні системи аналізу: ПІА, НПА, in-vivo; on-line аналіз. Застосування альтернативних хімічних сенсорів і детекторів в аналізі реальних об’єктів. Області застосування проточних методів аналізу. Підготовка до модульної контрольної роботи та заліку.

Література [1-8– осн., 2 – 4, 6, 13, 15, 17– додат.].

Модульна контрольна робота 2 – 2 год.

Перелік питань для підготовки до модульної контрольної роботи 2.

1. Мікро та нано-аналітичні системи, що використовуються в аналізі: метод мікро- і нанолітографії для одержання мікро- нано- аналітичних систем, аналітичні чіпи

2. Мікро та ультра мікроелектроди

3. Польові транзистори

4. Оптоди, планарні світловоди

5. Системи, нанофлюїдні системи

6. Поняття хімічного сенсору. Складові елементи сенсора.

7. Класифікація сенсорів

8. Хімічні і біохімічні сенсори.

9. Сенсори і детектори.

10. Автоматизований хімічний аналіз та скринінг.

11. Способи одержання чутливого елементу хімічного сенсора.

12. Оптичні хімічні сенсори та області їх застосування

13. Люмінесцентні хімічні сенсори та області їх застосування.

14. Хемілюмінесцентні хімічні сенсори та області їх застосування.

15. Сенсори на основі плазмонного резонансу.

16. Потенціометричні хімічні сенсори.

17. Амперометричні хімічні сенсори

18. Кондуктометричні хімічні сенсори

19. Електро-оптичні хімічні сенсори.

20. Мас-чутливі сенсори.

21. Калориметричні сенсори.

22. Системи сенсорів, мікро-чіпи та способи оборобки їх аналітичного сигналу

23. Автоматизовані проточні системи контролю.

24. Застосування хімічних сенсорів в аналізі реальних об’єктів.

25. Види аналізу за допомогою сенсорів.

26. Мікроаналітичні системи і сенсори.

27. Проточні методи аналізу.

28. Застосування сенсорів та детекторів в дистанційному аналізі.

Типове завдання для модульної контрольної роботи 2:

1. Вимоги, що висуваються до автоматизованих проточних систем аналізу.

2. Хімічний сенсор. Основні компоненти та вимоги, що висуваються до чутливих елементів хімічних сенсорів.

3. Способи іммобілізації активних компонентів потенціометричних сенсорів.

4. Загальна характеристика амперометричних сенсорів. Області застосування.

5. Запропонувати детектор для визначення ступеня загазованості повітря автотраси. Зобразити схематично основні складові такого сенсору.

Контрольні запитання до комплексного підсумкового модулю (іспиту):

1. Класифікація мікро- та нано-розмірних матеріалів

2. Вуглецеві нано-структури: класифікація, характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі

3. Класифікація нано-розмірних часточок металів і неметалів, характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі

4. Нановолокна металів, квантові точки

5. Неорганічні структуровані покриття: характеристика, синтез, застосування в аналізі

6. Полімерні покриття: класифікація, застосування в аналізі

7. Застосування підходів темплатного синтезу і молекулярного імпрінтингу для підвищення селективності сорбентів

8. Моношари, плівки Ленгмюра-Блоджетт та покриття, що отримані за методом пошарової зборки. Особливості будови та застосування в аналізі

9. Хімічні мембрани. Загальна характеристика, способи одержання, області застосування

10. Поняття про супрамолекулярні системи. Застосування супрамолекулярних систем в аналізі

11. Мікроскопічні методи аналізу мікро- та нано- аналітичних матеріалів

12. Спектроскопічні методи аналізу мікро- та нано-матеріалів

13. Електрохімічні методи дослідженя нано-матеріалів

14. Масс-чутливі методи аналізу мікро- та нано-матеріалів

15. Гібридні методи аналізу мікро- і наноматеріалів

16. Мікро та нано-аналітичні системи, що використовуються в аналізі: метод мікро- і нанолітографії для одержання мікро- нано- аналітичних систем, аналітичні чіпи

17. Мікро та ультра мікроелектроди

18. Польові транзистори

19. Оптоди, планарні світловоди

20. Системи, нанофлюїдні системи

21. Поняття хімічного сенсору. Складові сенсора

22. Класифікація сенсорів

23. Хімічні і біохімічні сенсори

24. Сенсори і детектори

25. Автоматизований хімічний аналіз та скринінг

26. Способи одержання чутливого елементу хімічного сенсора

27. Оптичні хімічні сенсори та області їх застосування

28. Люмінесцентні хімічні сенсори та області їх застосування

29. Хемілюмінесцентні хімічні сенсори та області їх застосування

30. Потенціометричні хімічні сенсори.

31. Амперометричні хімічні сенсори

32. Кондуктометричні хімічні сенсори

33. Електро-оптичні хімічні сенсори

34. Сенсори на основі плазмонного резонансу

35. Мас-чутливі сенсори

36. Калориметричні сенсори

37. Мікро-чіпи та автоматизовані проточні системи контролю

38. Застосування хімічних сенсорів в аналізі реальних об’єктів

39. On-line in-vivo аналіз. Мониторинг

40. Мікроаналітичні системи і сенсори

41. Проточні методи аналізу

42. Застосування сенсорів та детекторів в дистанційному аналізі

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Основна:

1. Основы аналитической химии, под. ред. Ю. А. Золотова, т. 1,2,4 М., Высшая школа, 2000.

2. Аналитическая химия. В 2 томах под ред. Р. Кельнера, Ж-М Мерме, М. Отто, Г. М. Видмера, М.: Мир, 2004.

3. Р. В. Каттралл, Химические сенсоры, М. Научный мир, 2000, 143 с.

4. М. Отто, Современные методы аналитической химии, М. Техносфера, 2006.

5. Principles of Chemical and Biological Sensors, Ed. by D. Diamond, John Wiley and Sons Inc., New-York, 1998.

6. П. Харрис, Углеродные нанотрубки и родственные структуры, 2003, Москва, Техносфера, 335 с.

7. Shaojun Guo, Erkang Wang, Synthesis and electrochemical applications of gold nanoparticles, Analytica Chimica Acta 598 (2007) 181–192.

8. Jir'ı´ Homola, Sinclair S. Yee, Gunter Gauglitz, Surface plasmon resonance sensors: review, Sensors and Actuators B 54 (1999) 3–15.

Додаткова:

1. Г. К. Будников, В. Н. Майстренко, М. Р. Вяселев, Основы современного электрохимического анализа, М., Мир, 2003.

2. Г. К. Будников, Э. П. Медянцева, С. С. Бабакина, Амперометрические датчики на основе иммобилизированных ферментов, Успехи химии, 1991, т. 60, № 4, - С. 881-910.

3. Ю. С. Другов, А.А. Родин, Анализ загрязненных биосред и пищевых продуктов. Практическое руководство. М. Бином., 2007.

4. D. C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, W. H. Freeman and Co, NY, 2000.

5. Inzelt, György, Conducting Polymers: A New Era in Electrochemistry, Series: Monographs in Electrochemistry , 2008, XII, 282 - p. 82.

6. Mrinmoy De, Partha S. Ghosh, and Vincent M. Rotello, Applications of Nanoparticles in Biology, Adv. Mater. 2008, 20, 4225–4241.

7. Paul A. Greenwood*, Gillian M. Greenway, Sample manipulation in micro total analytical systems, Trends in analytical chemistry, vol. 21, no. 11, 2002, 726-740.

8. Miguel Valcaґ rcel Ж Bartolomeґ M. Simonet, Soledad Caґ rdenas Ж Beatriz Suarez, Present and future applications of carbon nanotubes to analytical science, Anal Bioanal Chem (2005) 382: 1783–1790.

9. J. O. Mahony, K. Nolan, M. R. Smyth, B. Mizaikoff, Molecularly imprinted polymers - potential and challenges in analytical chemistry, Analytica Chimica Acta 534 (2005) 31–39.

10. Ziqi Liang, Mindaugas Rackaitis, Kun Li, Evangelos Manias, and Qing Wang, Micropatterning of Conducting Polymer Thin Films on Reactive Self-assembled Monolayers, Chem. Mater. 2003, 15, 2699-2701.

11. Zunyu Tao, Elizabeth C. Tehan, Rachel M. Bukowski, Ying Tang, Ellen L. Shughart, William G. Holthoff , Alexander N. Cartwright, Albert H. Titus, Frank V. Bright, Templated xerogels as platforms for biomolecule-less biomolecule sensors, Analytica Chimica Acta 564 (2006) 59–65.

12. Jijun Zhao, Xiaoshuang Chen, John R.H. Xie, Optical properties and photonic devices of doped carbon nanotubes, Analytica Chimica Acta 568 (2006) 161–170.

13. Jordi Riu, Alicia Maroto, F. Xavier Rius, Nanosensors in environmental analysis, Talanta 69 (2006) 288–301.

14. Marek Trojanowicz, Analytical applications of carbon nanotubes: a review, Trends in Analytical Chemistry, Vol. 25, No. 5, 2006, 480–487.

15. Akira Taguchi, Ferdi SchuЁth, Ordered mesoporous materials in catalysis. Review, Microporous and Mesoporous Materials 77 (2005) 1–45.

16. Susan E. Ross, Yining Shi, Carl J. Seliskar, William R. Heineman, Spectroelectrochemical sensing: planar waveguides, Electrochimica Acta 48 (2003).

17. Paula C. A. Jer´onimo, Alberto N. Ara´ujo, M. Conceic¸ ˜ao B. S. M. Montenegro, Optical sensors and biosensors based on sol–gel films, Talanta 72 (2007) 13–27.

Додаток до програми

Теми, що виносяться на самостійну роботу

Мікро- та наноматеріали: загальна характеристика

1. Поняття про мікро- та наноматеріали; роль та місце таких матеріалів в сучасних методах аналізу.Класифікація нано-розмірних матеріалів, що використовуються в аналітичній хімії.

Література: презентація лекції, основна: [2, 3,5,6]

2. Мікро- та нано-структуровані шари та плівки. Загальна характеристика мікро та наноструктурованих покриттів і плівок, їх класи: органічні та неорганічні полімерні покриття, плівки Ленгмюра-Блоджетт, плівки, що одержані за методом пошарової зборки, мономолекулярні шари, що самозбираються на поверхні. Способи одержання хімічно- чутливих шарів на основі структурованих плівок: модифікування органічними і неорганічними реагентами; плівки, модифіковані нано-частинками металів, плівки, що містять біомолекули; підходи темплатного синтезу та молекулярного імпринтингу для підвищення селективності сорбентів до аналіту.

Література: презентація лекції, основна: [2-5].

3. Наночастинки вглуцю. Способи одержання вуглецевих нано-трубок, графену, фулеренів. Особливості їх застосування в електрохімічних методах аналізу.

Література: основна: [5,6].

4. Наночастиник благородних металів: способи одержання, особливості застосування в аналізі. Квантові точки: загальна характеристика, способи одержання, особливості застосування в аналізі.

Література: основна: [3,5,7].

Теми, що виносяться на першу контрольну роботу

1. Завдання сучасної аналітичної хімії в області аналізу нано-матеріалів

2. Класифікація мікро- та нано-розмірних матеріалів

3. Вуглецеві нано-структури: класифікація, характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі

4. Класифікація нано-розмірних часточок металів і квантових точок: характеристика, методи синтезу, області застосування в аналізі

5. Неорганічні структуровані покриття: характеристика, синтез, застосування в аналізі

6. Полімерні покриття: класифікація, застосування в аналізі

7. Застосування підходів темплатного синтезу і молекулярного імпрінтингу для підвищення селективності сорбентів

8. Моношари, плівки Ленгмюра-Блоджетт та покриття, що отримані за методом пошарової зборки. Особливості будови та застосування в аналізі

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!