Anno Accademico 2018/2019
- Docente: Maurizio Fiorini
- Crediti formativi: 6
- SSD: CHIM/07
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria chimica e di processo (cod. 8896)
Conoscenze e abilità da conseguire
This course is intended to provide (engineering students) with a good comprehension of the principles of chemistry and shows how they apply in describing the behaviour of the solid state. A relationship between electronic structure, chemical bonding, and crystal structure is developed.
Contenuti
Solidi cristallini e solidi amorfi. Simmetria; i principali
elementi di simmetria. Reticoli, la cella elementare. I reticoli di
Bravais. Indici di Miller per piani di atomi e direzioni
reticolari. Strutture cristalline compatte. Cristalli ionici e
principali strutture (salgemma, fluorite, blenda, wurtzite, rutilo,
ReO3; ossidi misti: perovskite e spinelli). I silicati.
Il legame nei solidi. Solidi ionici, influneza delle dimensioni
degli ioni; modello di Shannon-Prewitt. Composti di metalli di
transizione e ruolo degli elettroni non leganti. Cenni alla teoria
del campo cristallino. Modello a bande per metalli e
semiconduttori.
Difetti nei cristalli e composti non stechiometrici. Il ruolo dei
difetti di punto nella diffusione allo stato solido. Conducibilità
ionica. Elettroliti solidi per batterie e celle a
combustibile.
I catalizzatori nelle reazioni di polimerizzazione. Iniziatori radicalici, catalizzatori Ziegler-Natta e metallocenici per poliolefine. Le diverse ramificazioni nei polietileni: origine e influenza sulle proprietà dei materiali. Catalizzatori per polimerizzazioni a stadi: sintesi di poliesteri con composti di metalli di transizione.
Polimeri biodegradabili e/o bio-based di interesse industriale. Produzione, proprietà e applicazioni.
Materiali a base di carbonio: polimeri conduttori, struttura e proprietà. Elettroliti polimerici per batterie al litio. Polimeri con conducibilità protonica (elettroliti per celle a combustibile). Fullereni e fulleruri, sintesi e proprietà elettriche. Nanotubi di carbonio e grafeni e loro impiego come nanoadditivi per polimeri.
Solidi a strati: idrossidi misti e argille: Modifica delle
proprietà di argille per l'impiego in nanocompositi a matrice
polimerica. Resistenza al fuoco di nanocompositi a matrice
polimerica. La chimica degli additivi ritardanti di fiamma.
Testi/Bibliografia
C. E. Carraher, Polymer Chemistry, 9th ed. CRC Press (2010)
B. D. Fahlman "Materials Chemistry" 2nd ed, Springer (2011)
A. R. West " Solid State Chemistry and its Applications" 2nd ed. Wiley (2014)
Metodi didattici
Le slides proiettate durante le lezioni in aula potranno essere
scaricate dal sito AMS Campus accessibile a tutti gli studenti di
Unibo, oppure distribuite direttamente in aula dal docente.
Su alcuni argomenti più innovativi verranno proposti
approfondimenti attraverso la lettura di articoli tratti da riviste
scientifiche.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame scritto finale
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Maurizio Fiorini