Chemické metody přípravy tenkých vrstev

Podobné dokumenty
Katedra chemie FP TUL Chemické metody přípravy vrstev

Nanotechnologie. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Využití nanomateriálů pro konzervaci mikrobiálních taxonů z životního prostředí

Chemie povrchů verze 2013

Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství. Hi-tech VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMICKÉHO INŽENÝRSTVÍ

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.

J. Kubíček FSI Brno 2018

Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Do této skupiny patří dusík, fosfor, arsen, antimon a bismut. Společnou vlastností těchto prvků je pět valenčních elektronů v orbitalech ns a np:

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

Kovové povlaky. Kovové povlaky. Z hlediska funkce. V el. vodivém prostředí. velmi ušlechtilé méně ušlechtile (vzhledem k železu) tloušťka pórovitost

Chemické metody plynná fáze

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

H H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H

Nanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Přechodné prvky, jejich vlastnosti a sloučeniny

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Netkané textilie. Materiály 2

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ TÉMATA PŘEDNÁŠEK

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor (předmět): Chemie - ročník: PRIMA

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

1234,93 K, 961,78 C teplota varu 2435 K, 2162 C Skupina

Přehled metod depozice a povrchových

VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Učební osnovy Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemický kroužek ročník 6.-9.

POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI SRÁŽENÍ REAKTIVNÍCH AZOBARVIV POUŽITÍM IONTOVÉ KAPALINY A NÁSLEDNÁ FLOKULACE AZOBARVIV S Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O S ÚPRAVOU ph

Na zaslal(a): Téra2507. Elektrochemické metody

Kovy a metody jejich výroby

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

ANODA KATODA elektrolyt:

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

Popis/ Klíčové vlastnosti. Vločkování zneutralizovaných pevných částic. Největší použití. Určeno pro malé provozy

Základní stavební částice

Modul 02 - Přírodovědné předměty

MATURITNÍ OTÁZKY Z CHEMIE

Halogeny 1

Vyberte z těchto částic Cu Cl 2 Fe 2+ Na + CO H 2 SO 4 Ag Cl - NaOH. atomy: Cu Ag molekuly: Cl 2 CO H 2 SO 4 NaOH kationty: Fe 2+ Na +

Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku

Glass temperature history

Vakuová technika. Výroba tenkých vrstev vakuové naprašování

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

Chemie. 8. ročník. Od- do Tématický celek- téma PRŮŘEZOVÁ TÉMATA: Průmysl a životní prostředí VLASTNOSTI LÁTEK. Vnímání vlastností látek.

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Ch - Chemie - úvod VARIACE

Zařazení polokovů v periodické tabulce [1]

Opakování

Prvek Značka Z - protonové číslo Elektronegativita Dusík N 7 3,0 Fosfor P 15 2,2 Arsen As 33 2,1 Antimon Sb 51 2,0 Bismut Bi 83 2,0

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ SYLABY PŘEDNÁŠEK TRANSPORT LÁTEK MEMBRÁNAMI MEMBRÁNOVÉ MATERIÁLY

Lepení materiálů. RNDr. Libor Mrňa, Ph.D.

Chemie - 8. ročník (RvTv)

Platinové kovy. Obecné vlastnosti. Ruthenium a osmium. Jméno: Jana Homolková UČO:

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

Elektrochemie. Koroze kovových materiálů. Kovy. Kovy. Kovy. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí 1. Kovy Polokovy Nekovy

Koroze kovových materiálů. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí

Katedra materiálu.

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ K O R O Z E A O C H R A N A P R O T I K

VY_32_INOVACE_F 18 16

Datum: Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07./1.5.00/34.

Test vlastnosti látek a periodická tabulka

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Nauka o materiálu. Přednáška č.11 Neželezné kovy a jejich slitiny

chartakterizuje přírodní vědy,charakterizuje chemii, orientuje se v možných využití chemie v běžníém životě

1932 H. C M.L.E.

Elektrický proud v kapalinách

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Metody gravimetrické

Prvky 8. B skupiny. FeCoNi. FeCoNi. FeCoNi

Nanokompozity na bázi polymer/jíl

Otázky ke zkoušce z obecné chemie (Prof. RNDr. Karel Procházka, DrSc.)

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

ELEKTROCHEMIE A KOROZE Ing. Jiří Vondrák, DrSc. ÚACH AV ČR

Základní požadavky: mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu

Identifikace zkušebního postupu/metody PP (ČSN ISO 9556, ČSN ISO 4935) PP (ČSN EN , ČSN )

ztuhnutím pyrosolu taveniny, v níž je dispergován plyn, kapalina nebo tuhá látka fotochemickým rozkladem krystalů některých solí

Transkript:

Chemické metody přípravy tenkých vrstev verze 2013

Povrchové filmy monomolekulární Langmuirovy filmy PAL (povrchově aktivní látky) na polární kapalině (vodě), 0,205 nm 2 na 1 molekulu, tloušťka dána délkou uhlovodíkového řetězce (0,14 nm na skupinu CH 2 )

Povrchové filmy

Povrchové filmy použití omezení výparu z rezervoárů vody v suchých oblastech velmi tenké filmy z nerozpustných látek filmy také na pevných látkách barnatá sůl kyseliny stearové silně hydrofobní povrchy např. skla, ale pouze van der Waalsovy síly

Tenké vrstvy drahých kovů Vedle naprašovaných vrstev se připravují vrstvy Au a Pt také tepelným rozkladem rezinátů (kolem 10 hmotn. % kovu jako organické sloučeniny příslušné soli s fermeží) Nanášení sítotiskem (mikroelektronika) nebo štětcem (malování skla a keramiky) Výpal nad 500 C, výsledná tloušťka kovu 20 až 400 nm

Listry Obdoba vrstev Au a Pt, také rezináty a obdobné organické sloučeniny, ale vznikají oxidické vrstvy (Bi, Sn, Fe, Cu, Ag, Mn, Cr atd.) Nanášení stříkáním nebo namáčením, výpal v oxidační atmosféře, průhledné s vysokým indexem lomu (vysoký lesk), většinou interferenční barvy, zvyšují mechanickou odolnost povrchu a zlepšují vzhled (bižuterie)

Tepelný rozklad par Rozklad par chloridu cínatého (případně s dalšími příměsemi), teplota varu 600 C, na horkém povrchu (skla, keramiky), vedení par nebo roztoku do vyhřívaného prostoru Vznikají irizující vrstvy, hlavně bižuterie

CVD Chemical Vapor Deposition chemická depozice z plynné fáze chemické i fyzikální aspekty, příprava tenkých vrstev pro mikroelektroniku a optiku, většinou za sníženého tlaku a za působení dalších vlivů (plazma, elektrické pole, ultrazvuk)

Elektrochemické metody Elektrolytické pokovování Faradayův zákon m teor. = M z. F. Q = M z. F. I. t m teor. hmotnost chemicky vyloučené látky M molární hmotnost látky z počet elektronů přijatých kationtem Q elektrický náboj t doba elektrolýzy F Faradayova konstanta (F = 96 484,6 C/mol) I elektrický proud

Chemická redukce Katalytická redukce fosfornanem Ni 2+ + 2 e - Ni NaH 2 PO 2 + H 2 O NaH 2 PO 3 + 2 H + + 2 e - NaH 2 PO 2 + H 2 O NaH 2 PO 3 + 2 H Ni 2+ + 2 H Ni + 2 H + H 2 PO 2 - + 3 Ni 2+ + 7 H Ni 3 P + 5 H + + 2 H 2 O Vrstvy niklu a Ni 3 P na měď, ocel, mosaz, hliník a některé jeho slitiny. Po aktivaci povrchu lze vylučovat nikl také na keramiku, sklo a plasty.

Bezproudové stříbření Redukce kationtu diamminstříbrného aldehydickou skupinou (cukry, např. glukosa) 2 [Ag(NH 3 ) 2 ]OH + R-COH 2 Ag + 3NH 3 + R-COONH 4 + H 2 O vrstva stříbra vzniká na skle a jiných materiálech

Modifikace povrchu

Povrch skla

Silylace Trimethylchlorsilan Hexamethyldisilazan

Silylace reakce také s COOH, =NH, -NH 2, -SH

Nereaktivní skupiny

Reaktivní skupiny 3-aminopropyltrimethoxysilan

Imobilizace organických látek Imobilizace enzymů, analytických činidel nebo barviv Reakce povrchových skupin Si OH s 3-aminopropyltrimethoxysilanem, dojde ke kovalentnímu navázání organických reaktivních skupin

Biosenzor

Povrchově aktivní látky PAL ovlivňují povrchové napětí roztoků Aniontové PAL alkalické soli vyšších mastných kyselin (mýdla) Kationtové PAL hlavně čtyřsytné amonné báze (oktadecylamoniumchlorid) Neionogenní PAL oxyethyleny elektrolyticky nedisociují

Nanokompozity Nové směry výrazné zlepšení mechanických vlastností, zcela nové vlastnosti materiálů (kvantové efekty mezi izolovanými nanočásticemi v matrici) inertní matrice (např. SiO 2, TiO 2, organické polymery,..) má nést a izolovat nanočástice, nanočástice mají odlišné fyzikální vlastnosti oproti "objemovému" materiálu

Nové směry Nanokompozity Nanočástice o velikosti jednotek až desítek nanometrů, většinou aktivní látky se zajímavými magnetickými, elektrickými a jinými vlastnostmi, podmínka rovnoměrné rozptýlení v inertní matrici.

Nové směry Nanokompozity Vlastnosti způsobeny monodoménovou strukturou nanočástic, vysokým poměrem počtu "povrchových" / "vnitřních" atomů v nanočásticích, nemožností vzájemných interakcí částic a mnoha dalšími, doposud ne zcela prozkoumanými jevy.

Nové směry Modifikace povrchových vlastností úpravy reaktivity povrchů, hydrofobní nebo hydrofilní úpravy, imobilizace funkčních skupin (lékařství, core-shell částice, lotosový efekt) Úplně nové materiály anorganicko-organické hybridní materiály, organická elektronika

Core-shell částice

Oblasti použití elektronika (paměťová média, bioelektronika, kvantová elektronika) zdravotnictví (analyzátory, ochranné roušky) strojírenství (supertvrdé povrchy s nízkým třením, samočisticí nepoškrabatelné laky)

Oblasti použití stavebnictví (samočistící fasádní nátěry, antiadhezní obklady) chemický průmysl (nanokompozity, selektivní katalýza) textilní průmysl (nemačkavé, hydrofobní a nešpinící se tkaniny) elektrotechnický průmysl (vysokokapacitní záznamová média, fotomateriály, palivové články)

Oblasti použití optický průmysl (optické filtry, integrovaná optika) automobilový průmysl (nesmáčivé povrchy, filtry čelních skel) kosmický průmysl (katalyzátory, odolné povrchy satelitů) vojenský průmysl (nanosenzory) životní prostředí (odstraňování nečistot, biodegradace)