Richiami di chimica dello stato solido: proprietà e rappresentazione delle strutture dei materiali cristallini; difetti nei solidi; diffusione e mobilità ionica; soluzioni solide. (8h) Principi di tecnica del vuoto: produzione e misura del vuoto; trasferimento di gas. (3h) Metodi di preparazione dei materiali inorganici. Reazioni allo stato solido: principi generali e considerazioni strutturali; velocità di reazione, meccanismo di Wagner. Metodi di preparazione di materiali inorganici: metodi ceramici (sistemi a base di ossidi in atmosfera controllata, soluzioni solide); metodo sol-gel; deposizione di film sottili; metodi CVD, MBE e ion sputtering. (8h) Diffrazione di raggi-X. Produzione e assorbimento dei raggi-X. Richiami di cristallografia. Metodo delle polveri: identificazione delle fasi cristalline, determinazione precisa dei parametri di cella, misura della dimensione media dei cristallini per la stima dell’area superficiale specifica. (8h) Proprietà morfologiche e tessitura dei sistemi inorganici. Interazione gas-solido: fondamenti teorici. Determinazione dell'area superficiale e della struttura porosa. Esempi di materiali micro-, meso- e macro-porosi. Misura dell'area superficiale mediante il metodo BET. (7h) Magnetochimica. Richiami e definizioni fondamentali della magnetochimica. Legge di Windemann. Misura della suscettività magnetica e metodo di Gouy. Applicazione delle misure di suscettività magnetica a problemi di chimica strutturistica. (4h) Analisi Termica. Termogravimetria ed analisi termica differenziale in atmosfera controllata. Riduzioni e ossidazione in programmata di temperatura: TPR e TPO. (4h) Tecniche spettroscopiche. Interazione radiazione-materia. Studio degli spettri UV-visibile dei solidi. Spettroscopia ottica di riflettenza: teoria di Kubelka-Munk per la riflettanza diffusa. Applicazioni allo studio dei composti dei metalli di transizione, diagrammi Tanabe-Sugano. (5h) Spettroscopia IR: concetti fondamentali e caratterizzazione delle proprietà di superficie mediante molecole sonda. (4h) Scattering Raman: concetti fondamentali e studio delle proprietà di bulk e delle strutture molecolari di superficie di materiali inorganici. (5h) Cenni di Spettroscopia di fotoelettroni (XPS e Auger): energia di legame e chemical shift; analisi quantitativa: metodi e modelli per l’analisi quantitativa applicata allo studio di sistemi a base di ossidi. (2h) Microscopie di superficie. Microscopia a forza atomica (AFM) e ad effetto tunnel (STM): principi fondamentali ed applicazioni allo studio di materiali innovativi. (4h) Attività di laboratorio. (12h) Caratterizzazione di vari tipi di materiali inorganici mediante: i) diffrazione di raggi-X; ii) misura della superficie specifica; iii) spettroscopia UV-vis in riflettenza diffusa; iv) scattering Raman; v) studio del comportamento magnetico.

Testo di riferimento: Dispense del Docente. Materiale didattico messo a disposizione dal Docente reperibile sul sito web del corso http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=2877