B012855 - ELETTROCHIMICA DEI MATERIALI E DEI NANOSISTEMI

italiano

Termodinamica elettrochimica.Equazione di Nernst.Interfasi polarizzabili e non polarizzabili.Il doppio strato.Equazioni fondamentali di cinetica elettrochimica.Trasporto di massa in soluzione.Tecniche elettrochimiche a potenziale controllato.Tecniche microscopiche e spettroscopiche per l’indagine superficiale sotto il controllo del potenziale.Corrosione:principi di base e prevenzione.Elettrodeposizione.Elettrodeposizione su scala nanometrica.Nanostrutture ottenibili per via elettrochimica

•Dispense di Elettrochimica distribuite agli studenti.
• John O’M Bockris, N.S Amulya, K.N. Reddy, “Modern Electrochemistry 2B – Electrodics in Chemistry, Engineering, Biology and Environmental Science”, Kluwer Academic, New York, 2000.
• R.K. Pandey, S.N. Sahu, S. Chandra, “Handbook of semiconductor electrodeposition”, Marcel Dekker, New York, 1996
• Gary Hodes (Ed.), “Electrochemistry of Nanomaterials, Wiley-VCH, Weinheim 2001
• E. Budevski, G. Staikov, W.J. Lorenz, “Electrochemical Phase Formation and Growth”, WCH, Weinheim, 1996
• J. Lipkowski, P.N. Ross (Eds.), “Imaging of Surfaces and interfaces”, Wiley-VCH, Weinheim 1999
• Pietro Pedeferri, “Corrosione dei materiali metallici” CLUP (MI)

Conoscenza di argomenti elettrochimici relativi a materiali e nanosistemi, con particolare riguardo a temi di interesse applicativo.

Numero di ore relative alle attività in aula: 48
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 4

Almeno 8 appelli annuali.

Principi di termodinamica elettrochimica. Derivazione dell’equazione di Nernst. Il potenziale elettrochimico. Potenziale superficiale, potenziale di Volta e di Galvani. Elettrodi. Interfasi polarizzabili e non polarizzabili. Materiali elettrodici. Struttura del doppio strato. Equazioni fondamentali di cinetica elettrochimica: equazione di Butler-Volmer e equazione di Tafel. Stadi elementari di un processo elettrochimico. Trasporto di massa in soluzione. Equazioni di Fick per la diffusione.
Tecniche elettrochimiche a potenziale controllato. Equazioni delle onde voltammetriche reversibile e irreversibile.
Elettrochimica delle superfici. Tecniche microscopiche e spettroscopiche per l’indagine superficiale sotto il controllo del potenziale: FTIR e AFM in situ. Corrosione: principi di base termodinamici e cinetici. Diagrammi di Pourbaix e di Evans. Prevenzione della corrosione. Elettrodeposizione: termodinamica e cinetica per la deposizione elettrochimica. Elettrodeposizione su scala nanometrica. Elettrocristallizzazione di metalli: meccanismo di crescita bidimensionale e tridimensionale. Nanostrutture ottenibili per via elettrochimica: quantum dots, quantum wires e film ultrasottili.