Фуллерендер
Фуллерендердің ашылу тарихы. Фуллерендердің құрылымы мен түрлері. Фуллерендердің кватаронды түзілу механизмі. Фуллерендердің физикалық және химиялық қасиеттері.
4. Нанотүтікшелер
Нанотүтікшелердің ашылу тарихы. Нанотүтікшелердің құрылысы және түрлері. Нанотүтікшелердің карбидті механизм бойынша түзілуі. Нанотүтікшелердің магнитті механизм бойынша түзілуі. Нанотүтікшелердің физикалық және химиялық қасиеттері.
5. Наноқұрылымды көміртекті сорбенттер
Өсімдік негізіндегі наноқұрылымды көміртекті сорбенттерді алу әдістері. Сорбенттерді карбонизация және үлгілерді көміртектендіру әдістерімен алу жолдары. Сорбенттердің қасиеттері.
6. Наноұнтақтар, нанотүтікшелер, наноталшықтар және фуллерендерді алу әдістемелері.
Наноматериалдарды механохимиялық әдіспен алу. Газфазалық синтез. Плазмохимиялық синтез. Нанотүтікшелерді электрохимиялық әдіспен синтездеу. Көмірсутектерді каталитикалық крекинглеу барысында көміртекті фазаның түзілуі. Көміртекқұрамды газдарды термиялық каталитикалық ыдырату.
7. Фуллерендер мен нанотүтікшелердің жалында түзілуі және алынуы.
Наноматериалдарды жалында алу жолдары. Жалында синтездеуге арналған катализаторлар дайындау. Наноматериалдар синтездеуге арналған катализаторлардың негізгі түрлері. Көмірсутекті газдардың жануы кезінде наноқұрылымды заттарды алу жолдары.
8. Наноматериалдарды электродоғалық әдіспен алу жолдары
Наноматериалдарды электродоғалық әдіспен алу жолдары. Катализаторлар және шикізат көздері. Электрдоғалық әдіс құрылғысының сызбасы. Алынған наноматериалдардың тазалығы, шығымы және морфологиясы. Әдістің артықшылығы мен кемшілігі.
9. Наноматериалдарды пиролитикалық әдіспен алу жолдары
Наноматериалдарды пиролитикалық әдіспен алу жолдары.Катализаторлар және шикізат көздері. Пиролитикалық әдісте қолданылатын құрылғылар сызбасы. Алынған наноматериалдардың тазалығы, шығымы және морфологиясы. Әдістің артықшылығы мен кемшілігі.
10. Көміртекті материалдарды функциализациялау
Көміртекті материалдарды функциализациялау жолдары. Көміртекті материалдарды тотықтыру жолдары. Қышқылдық функционалды топтардың химиялық қасиеттері. Көміртекті материалдарды фторлау. Көміртекті материалдардың ішкі қуысын толтыру жолдары.
11. Наноматериалдарды зерттеу әдістері
Наноматериалдарды электронды-микроскопиялық әдіспен зерттеу. Атомды күштік микроскоп. Өткізуші электронды микроскоп. Сканирлеуші туннельді микроскоп. Наноматериалдарды ИҚ спектроскопиялық әдіспен зерттеу жолдары.
12. Наноматериалдардың қолдану аймақтары
Наноматериалдардың химияда, медицинада, құрылыста, электроникада және биотехнологияда қолданылуы. Емдеу жолдары. Наноматериалдар қоршаған ортаны қорғауда. Наноармирленген полимер композициялық материалдар. Нанобетондар.
«Материалтану» пәні
1. Материалтануға кіріспе
Кристаллография мен кристаллохимияның негізгі түсініктері. Пәннің ғылыми және техникалық маңыздылығы. Құрам-құрылыс-қасиет байланысы. Қатты денелердің жіктелуі.
2. Статикалық физика негіздері.
Ферми-Дирак, Больцман, Бозе-Эйнштейннің таралу функциялары. Таралу функциясының физикалық мағынасы. Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының физикалық мағынасы.
3. Қатты денелердің электронды және фононды құрылысы
Қатты денелердегі электрондардың энергетикалық спектрлерінің зоналық сипаты. Әртүрлі материалдар электрондарымен зоналардың толтырылуы. Қатты денелердің серпімділігінің континуалды талдауы. Фононды спектрмен (жылусыйымдылық, электрөткізгіштік) құралатын қатты денелердің қасиеттері.
4. Шын қатты денелердегі ақаулар
Кристалдардағы жалпы ақаулар туралы түсініктер. Нүктелік ақаулар. Әртүрлі кристалдардағы вакансиялар. Қатты денелердегі жалпақ және көлемді ақаулар.
5. Қатты денелердің беткі қабатындағы және көлеміндегі құбылыстар, олардың реакциялық қабілеттіліктері.
Қатты денелердің беткі қабатының құрылысы. Беттік (Фольмер) диффузиясы. Қатты денелердегі көлемдік ауысулар түрлері. Аллотропиялық ауысулар. Мартенситті ауысулар.
6. Ақаулар түрлері
Ақауларды анықтау. Ақаулармен байланысты энергетикалық электронды күй. Ақаулардың резонансты және антирезонансты деңгейлері. Донор-ақаулар мен акцептор-ақауларды анықтау. Ақаулардың өлшемдік жіктелуі. Кристалдық тордың ретсізделуіне байланысты жіктелуі. Біріккен ақаулар мағынасы: экситондар, полярондар, электронды-тесік жұптар.
7. Кристалдардағы вакансиялар
Кристалдарда вакансиялардың түзілу табиғаты. Вакансия түрлері және олардың айырмашылығы. Таза металдар мен металтәрізді ретсіз құймаларда вакансиялардың түзілуі. F-орталықтар. Кристалтәрізді қосылыстарда стехиометриядан ауытқу кезінде ақау түзілуі. Вакансиялар концентрациясын қоспалар қосу арқылы реттеу.
8. Қатты денелерде айырылымдардың түзілуі
Айырылымдардың түзілу табиғаты. Отырғызылған идислокация және олардың айырылымдар түзуі. Дәнектік айылымның макроскопиялыққа ауысу процесі. Гриффитстің дәнектік айырылымның қатты денені қиратуға ауысуы.
9. Металдық сипаттағы химиялық байланыстары бар материалдар.
Металдық сипаттағы химиялық байланысы бар материалдарға қойылатын талаптар. Балқымадағы интерметалдық қосылыстар. Металлл моно- және поликристалдардың, балқымалардың және интерметаллидтердің пластикалық қасиеттері. Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштігі. Өткізгіштігі жоғары металдар мен балқымалар.
10. Қатты денелердегі көлемдік ауысулардың негізгі түрлері
1-ші және 2-ші типті фазалық ауысулар. Аллотроптық ауысудың мағынасы. Аллотропты ауысу мысалдары. Аллотропты ауысуларға мысалдар. Мартенситті ауысулар. Қатты денелерлегі активациялық және активациясыз ыдыраулардың айырмашылықтары. Қатты денелердегі температуралық емес фазалық ауысулардың себептері. Балқыманың дисперсионды қатуының практикалық қолданылуы.
11. Қатты денелік реакциялар.
Қатты денелік реакциялардың анықтамалары. Қатты денелік реакциялардың типтері. Қаттыфазалық реакциялар мен сұйық фазалық реакциялардың айырмашылығы. Селективті реакциялар және олардың қолданылуы. Қатты денелерді активтендіру. Қатты денелердің реакциялық қабілеттілігін арттыру жолдары. Іштен қанығу. Іштен тотықтыру үдерістерінің сатылар.
12. Металтәрізді қатты денелер.
Металтәрізді қатты денелерге қойылатын талаптар. Қатты денелердің ыстыққа-, крио-, дірілге беріктілігі. Дальтонидті және бертоллидті фазалар. Интерметаллидтік қосылыстар. Материал аққыштығы құбылысы. Жылдамдатылған аққыштық. Төмен- және жоғары температуралық аққыштық. Металдың тозуы және оның механизмдері. Қатты денелердің беріктілігін анықтау жолдары. Супербалқымалардың құрылысы.
13. Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштігі.
Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштік құбылысы. Бірінші және екінші типті жоғарғыөткізгіштер. Жоғарғы өткізгіштік құбылысына физикалық анықтама. Парамагнетиктер, диамагнетиктер және ферромагнетиктер. Магниттік моменттердің магнитті өрісте бөлінуі.
14. Керамика, жартылай өткізгіштер және композициялық материалдар.
Керамикалық материалдар туралы түсініктер. Конструкциялық керамика. Ферриттер. Жартылай өткізгіштер туралы жалпы мәліметтер. p-n-ауысуларды алу әдістері. Композициялық материалдарды жіктелуі. Матрица материалы мен талшықтарды таңдау принциптері.
4. Ұсынылатын әдебиеттер тізімі
Негізгі әдебиет:
1. Романовский Б.В. Основы химической кинетики. – М.: Экзамен, 2006. - 415 с.
2. Денисов Е.Т. Химическая кинетика. М.: Высшая школа, 2000.
3. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. /М.:Физматлит, 2005, 411с.
4. Пул Ч., Оуэнс Ф. Мир материалов и нанотехнологий. Нанотехнологии /М. Техносфера, 2005, 330с.
5. Мансурова Р.М. Физико-химические основы синтеза углеродсодержащих композиции / Монография, Алматы XXI век, 2001 г..180с.
6. Андриевский Р.А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы // Рос. хим ж. (Рос. хим. общ. им. Д. И. Менделеева). -2002. -Т. 46, №5. -С.50-56.
7. Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела. Т. 1,2. Металлургия, 1995.
8. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Учебное пособие, Омега-Л, Москва, 2009 г.
9. Вест А.Р. Химия твердого тела. М.: Мир, 1988. Колесников Б.Я., Мансуров З.А. Физические методы исследования в химии. Алматы, 2000.
10. Драго Р. Физические методы в химии, т.1, 2, изд."Мир", М., 1981.
11. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия, изд."Высшая школа", М., 1987.
12. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы в химии. Резонансные и оптические методы, изд. Высшая школа", М., 1989.
Қосымша әдебиет:
1. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химических кинетики. М.: Высшая школа, 1984.
2. Экспериментальные методы химической кинетики / Под ред. Н.М. Эмануэля и М.Г. Кузьмина. М.: Изд-во МГУ, 1985.
3. Ксандопуло Г.И., Дубинин В.В. Химия газофазного горения. М.: Химия, 1988
4. Буянов Р.А. Закоксовывание катализаторов / Новосибирск, наука, 1983, 200 с.
5. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. - М., 1977. - 75с.
6. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов /М. КомКнига, 2006, 592с.
7. Фуллерены: Учебное пособие / Л.Н. Сидоров, М.А. Юровская, А.Я. Борщевский, И.В. Трушков, И.Н. Иоффе, изд. «Экзамен», 2005, 688с.
8. Mansurov Z.A. Overcarbonized adsorption-catalytic systems // Eurasian Chemico-Technological Journal. 2000,V. 2, № 1, с. 59-68.
9. Фистуль В.Т. Новые материалы. Состояние, проблемы, перспективы. М.: МИСИС, 1995.
10. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир 1988.
11. Гуревич А.А. Физика твердого тела. Учебное пособие для вузов/ФТИ им.Иоффе РАН.-Невский диалект, Петербург, 2004 г.
12. Мальцев А.А. Молекулярная спектроскопия, изд. МГУ, М., 1980.
13. Экспериментальные методы химической кинетики (под ред. Н.М. Эмануэля), изд. «Высшая школа", М., 1980.
14. Айвазов Б.В. Основы газовой хроматографии, изд. Высшая школа", М., 1977.