SETTIMANA della SCIENZA dei MATERIALI

1. SETTIMANA della SCIENZA dei MATERIALI SINTESI di NANOFIBRE di NICHEL REALIZZATO DA: Bolognesi Paolo, Scatola Nicolò, Sorarù Giulia “LICEI STEFANINI” IV^TB

2. OBIETTIVI : • - Coinvolgere lo studente in un’esperienza pratica nell’ambito delle • nanotecnologie; • Studiare la crescita di nanofibre di nichel all’interno di membrane nanoporose di policarbonato; • Sviluppare conoscenze sugli strumenti tecnologici utilizzati; • Stabilire un primo approccio con l’ambiente universitario.

3. FASI DELL'ESPERIENZA • Fissaggio membrana • Preparazione della soluzione per la sensibilizzazione della membrana • Immersione della membrana nella soluzione di sensibilizzazione (dicloruro di stagno) • Preparazione del reattivo di Tollens e della soluzione di glucosio • Lavaggio della membrana • Argentatura della membrana • Preparazione della membrana per il processo elettrolitico • Preparazione della cella elettrochimica • Elettrodeposizione di nichel • Rimozione della membrana e ‘peeling’

4. FISSAGGIO MEMBRANA • Fissare un pezzetto di parafilm con dello scotch su un supporto di plexiglass. • Appoggiare la faccia “lucida”della membrana sul parafilm e fissarla con lo scotch. ATTENZIONE:evitare la formazione di bolle

5. SENSIBILIZZAZIONE DELLA MEMBRANA Preparare 100 ml di soluzione di SnCl2 * 2H20 3 mM da una soluzione 0,3 M del medesimo sale. Immergere la membrana fissata sul supporto di plexiglass nella soluzione di sensibilizzazione per 45 minuti (usare una capsula Petri).

6. REATTIVO DI TOLLENS e SOLUZIONE DI GLUCOSIO REATTIVO DI TOLLENS: 1,25 g AgNO3 in 25 ml di H2O 1,25 g NaOH in 12,5 ml di H2O 12,5 ml di NH4OH al 10 % Unire i reagenti nell’ordine ottenendo una sospensione quasi limpida Preparare una soluzione di 1,8 g di glucosio sciolti in 100 ml di acqua.

7. LAVAGGIO E ARGENTATURA DELLA MEMBRANA Sciacquare la membrana con acqua distillata. Immergere la membrana di Tollens per 10 min. in un cristallizzatore. Aggiungere 75 ml di soluzione di glucosio, agitare per un minuto circa finché non si nota la formazione di uno specchio argentato sulle pareti del cristallizzatore. ATTENZIONE: non inalare. L’ammoniaca è tossica.

8. PROCESSO ELETTROLITICO Lavare la membrana con acqua distillata, rimuoverla dal supporto di plexiglass e dal parafilm. Verificare che l’argentatura interessi solo un lato. Montare la cella elettrochimica (vedi figura).

9. ELETTRODEPOSIZIONE DI NICHEL e PEELING -Far procedere l’elettrodeposizione del nichel per 10 minuti e, se necessario, per altri 10 minuti. -Smontare la cella elettrochimica e rimuovere delicatamente la membrana, risciacquarla con acqua distillata. -Effettuare il peeling della membrana per rimuovere sia il film di nichel che quello d’argento depositato in superficie. Mettere la membrana in una capsula Petri da trasportarla all’Università per analizzarla al SEM.

10. UNIVERSITA' DELLE SCIENZE DEI MATERIALI Alla facoltà di Scienze dei Materiali di Ca’Foscari, nei laboratori della sede distaccata di Mestre, abbiamo svolto la parte finale dell’esperienza. Abbiamo isolato le fibre di nichel usando una soluzione che ha sciolto il policarbonato, un’ancoretta e un bagno ad ultrasuoni in modo da far depositare le fibre in un becher con acqua distillata. Abbiamo filtrato le fibre usando come filtro una membrana di policarbonato. Incollando la membrana sul cilindro portacampioni abbiamo tagliato la membrana a misura e l’abbiamo messa nel bagno d’oro. Abbiamo poi analizzato il campione con il SEM (microscopio elettronico a scansione).

11. Portacampioni con campioni dorati Pompa a vuoto Montaggio dei portacampioni per osservazione nel SEM

12. Risultati : Nanofibre di nichel,osservate Al SEM, con indicata la lunghezza Analisi dello spettro

13. CONSIDERAZIONI PERSONALI : Questa esperienza ci ha permesso di conoscere nuovi strumenti e nuovi metodi di lavoro in laboratorio. Abbiamo cominciato a conoscere il mondo universitario, in particolare degli indirizzi scientifici, e questo ci aiuterà a indirizzarci nelle nostre scelte future. Siamo stati molto contenti di aver affrontato questo approfondimento scientifico, diverso dai normali temi svolti a scuola e saremo molto lieti di ripetere esperienze analoghe. Il nostro gruppo non ha incontrato difficoltà eccessive nella realizzazione dell’esperienza.