Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации МЕТОДЫ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПОЗИТНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ И БИОНАНОМАТЕРИАЛОВ. - презентация

1 Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации МЕТОДЫ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПОЗИТНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ И БИОНАНОМАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ВНЕДРЕНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВАХ РЕГИОНА Приоритетное направление модернизации и технологического развития экономики России «Индустрия наносистем»

2 Общие положения Цель подготовки по программе Прошедший подготовку и итоговую аттестацию должен быть готов к профессиональной деятельности по: высокотехнологичному получению наноматериалов и бионаноматериалов, их исследованию, а также внедрению их на производствах региона в качестве специалиста в области нано инженерии и нано материаловедения.

3 Компетенции, подлежащие формированию по итогам обучения (образовательные результаты по программе) Обучение по программе предполагает освоение соответствующих профессиональных компетенций в процессе изучения перечисленных профессиональных модулей Категория работника Вид профессиональной (трудовой) деятельности (ВПД) Профессиональные компетенции (ПК) / готовность к выполнению трудовых действий в разрезе видов профессиональной (трудовой) деятельности (образовательный результат) Профессиональный модуль 1.Инженер- технолог ВПД 1.1. Анализ современного состояния нанотехнологий и наноматериалов, а также высокотехнологичных методов их получения ПК способность проводить расчетные работы (по существующим методикам) при проектировании нанообъектов и формируемых на их основе изделий (включая электронные, механические, оптические и другие) ПМ 1 – Современные наноматериалы и композиты на их основе ПК способность участвовать в проектных работах по созданию и производству нанообъектов, модулей и изделий на их основе ПМ 1 – Современные наноматериалы и композиты на их основе ПК готовность участвовать в работах по производству и контролю качества (технологический цикл) нанообъектов и изделий на их основе ПМ 1 – Современные наноматериалы и композиты на их основе

4 1.Инженер-технолог ВПД 1.2. Получение наноматериалов и их диагностическое исследование ПК готовность проводить сертификационные испытания изделий на основе нанообъектов ПМ 2 – Методы получения наноматериалов и других нанообъектов ПК способность эксплуатировать и технически обслуживать технологические системы, используемые при производстве наноматериалов, изделий на их основе, осуществлять контроль качества оборудования ПМ 2 – Методы получения наноматериалов и других нанообъектов. ВПД 1.3. Исследование наноматериалов физико- химическими методами анализа и внедрение нано технологичного оборудования в реальную экономику региона ПК готовность участвовать во внедрении результатов научно- технических и проектно- конструкторских разработок в реальный сектор экономики ПМ 3 – Современные методы исследования и диагностики наноматериалов

5 Пояснительная записка Срок обучения по программе составляет 72 часа при очной форме подготовки. Требования к поступающим. Лица, поступающие на обучение, должны иметь диплом о высшем образовании по техническим направлениям, а также следующие компетенции для освоения программы повышения квалификации: - способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность; - осознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности; - владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий; - способностью в составе коллектива участвовать в разработке макетов изделий и их модулей, разрабатывать программные средства, применять контрольно-измерительную аппаратуру для определения технических характеристик макетов; - готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать во внедрении результатов научно- технических и проектно-конструкторских разработок в реальный сектор экономики; - способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проведении расчетных работ (по существующим методикам) при проектировании нанообъектов и формируемых на их основе изделий (включая электронные, механические, оптические и другие); - способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проектных работах по созданию и производству нанообъектов, модулей и изделий на их основе; - готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в работах по производству и контролю качества (технологический цикл) нанообъектов и изделий на их основе; - готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проведении сертификационных испытаний изделий на основе нанообъектов; - способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в эксплуатации и техническом обслуживании технологических систем, используемых при производстве наноматериалов, изделий на их основе, контроле качества оборудования.

6 п/п Наименование модуля Всего часов В том числе Аудиторная учебная нагрузка Форма контроля Теоретические занятия Практические (лабораторные) занятия, часов В том числе выездные занятия, часов Модуль 1. Современные наноматериалы и композиты на их основе 20 экзамен 2 Модуль 2. Методы получения наноматериалов и других нанообъектов 22 зачет 3 Модуль 3. Современные методы исследования и диагностики наноматериалов 26 зачет Итоговая аттестация 4 ххх Защита проектов ИТОГО УЧЕБНЫЙ ПЛАН Программы дополнительного профессионального образования повышения квалификации «методы высокотехнологичного получения и исследования композитных наноматериалов и бионаноматериалов и технологии их внедрения на производствах региона» Форма обучения -72 часа. Срок обучения- 2 недели. Самостоятельная работа не входит в аудиторную нагрузку, она учитывается в общем объеме программы. Сумма часов по столбцам 5 и 6 таблицы должна составлять не менее 50% времени от аудиторной учебной нагрузки.

7 Оценка качества освоения программы дополнительного профессионального образования повышения квалификации К итоговой аттестации допускаются лица, выполнившие требования, предусмотренные программой, и успешно прошедшие все оценочные процедуры, предусмотренные программами профессиональных модулей. Форма итоговой аттестации по программе «Методы высокотехнологичного получения и исследования композитных наноматериалов и бионаноматериалов и технологии их внедрения на производствах региона» - защита проектов. Слушателям после успешного окончания обучения (выполнившим все требования учебного плана) выдаются документы установленного образца о повышении квалификации (свидетельство о повышении квалификации) Перечень тем выпускных аттестационных работ / проектных заданий: Применение фуллеренов в биологии и медицине Метод электронно-лучевой эпитаксии для получения наноматериалов Нанопористый кремний: структура, свойства и методы получения Наноструктурированные оксиды и нитриды металлов Амплификация ДНК методом полимеразной цепной реакции Биологические методы синтеза наночастиц. Внутриклеточный синтез наночастиц. Элекрохимический метод получения наноматериалов. Получение наноструктурированных наноматериалов. Синтез нановолокон в пористых материалах. Получение полимерного нанокомпозита на основе углеродных наноматериалов. Исследование механических свойств слепочных материалов армированных углеродными нанотрубками. Расчет оптимальной концентрации углеродных наноматериалов, необходимого для улучшения эксплуатационных характеристик дорожно-асфальтового покрытия.

8 п/п Фамилия, имя, отчество Образование (вуз, год окончания, специальность) Должность, ученая степень, звание. Стаж работы в данной или аналогичной должности, лет Перечень основных научных и учебно- методических публикаций Руководитель(и) программы 1Запороцкова Ирина Владимировна Высшее (ВолГУ, 1985 г., физик) Директор Института приоритетных технологий, д.ф.-м.н., профессор, 25 лет Zaporotskova, I.V. Investigation of oxidation in boron-containing nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin, E.V. Perevalova // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – Vol.4. - P.1-4. Zaporotskova, I.V. Hydrogenation of boron-carbon nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – Vol. 5, Zaporotskova, I.V. Vacancy Transport Properties in Boron–Carbon BC 3 Nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – Vol. 5, р Zaporotskova, I.V. Adsorption of atomic hydrogen on the surface of the boron-carbon nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. – Vol p Запороцкова И.В., Об адсорбции атомарного водорода на поверхности бюро углеродных нанотрубок / И.В. Запороцкова, С.В. Борознин, Е.В. Борознина, Д.И. Поликарпов // Журнал общей химии. – Т.83,8. – 2013, с Zaporotskova, I.V. Migration processes on the surface of carbon nanotubes with substitute boron atoms / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. – – Vol.5,1. – p.1-6

9 Профессорско-преподавательский состав программы 1. Борознин Сергей Владимирови ч Высшее (ВолГУ, 2009 г., судебный эксперт) Старший преподаватель, к.ф.- м.н., 5 лет Nanotechnology Letters. – Vol. 5, Zaporotskova, I.V. Vacancy Transport Properties in Boron–Carbon BC 3 Nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – Vol. 5, р Zaporotskova, I.V. Adsorption of atomic hydrogen on the surface of the boron-carbon nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. – Vol p Запороцкова И.В., Об адсорбции атомарного водорода на поверхности бюро углеродных нанотрубок / И.В. Запороцкова, С.В. Борознин, Е.В. Борознина, Д.И. Поликарпов // Журнал общей химии. – Т.83,8. – 2013, с Zaporotskova, I.V. Migration processes on the surface of carbon nanotubes with substitute boron atoms / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. – – Vol.5,1. – p Борознина Евгения Викторовна Высшее (ВолГУ, 2003 г., физик) Доцент, к.ф.-м.н., 10 лет Nanotechnology Letters. – Vol. 5, Zaporotskova, I.V. Vacancy Transport Properties in Boron–Carbon BC 3 Nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – Vol. 5, р Zaporotskova, I.V. Adsorption of atomic hydrogen on the surface of the boron-carbon nanotubes / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. – Vol p Запороцкова И.В., Об адсорбции атомарного водорода на поверхности бюро углеродных нанотрубок / И.В. Запороцкова, С.В. Борознин, Е.В. Борознина, Д.И. Поликарпов // Журнал общей химии. – Т.83,8. – 2013, с Zaporotskova, I.V. Migration processes on the surface of carbon nanotubes with substitute boron atoms / I.V. Zaporotskova, S.V. Boroznin [et al.] // Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. – – Vol.5,1. – p Ермакова Татьяна Александров на Высшее (ВолГТУ, 1999 г., химик) Заведующи й кафедрой, к.ф.-м.н., 12 лет Ермакова Т.А. Разработка средств улавливания высокоскоростных снарядов, позволяющих имитировать мышечные ткани тела человека и предназначенных для про / Ермакова Т.А., Запороцкова И.В., Краснобородова Д.И., Латышов И.В., Васильева В.А. // Международная научно-практическая конференция «Судебная экспертиза: российский и международный опыт» Волгоград : ВА МВД России, с Разработка комплексной методики исследования курительных ароматических смесей / Ермакова Т.А., Курта С. // III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы уголовного процесса и криминалистики" Волгоград : Издательство Волгоградский государственный университет, с Active properties of nano-tubular carbon structures with respect to heavy organic molecules / Ермакова Т.А., Поликарпов Д.И., Поликарпова Н.П. Italy, Frascati : Издательство Nanoscience & nanotechnol-ogy, p.101; Frascati National Laboratories INFN. Frascati, 19 – 24 September Book of abstract.

10 4. Поликарпо ва Наталья Павловна Высшее (ВолГУ, 2011 г., судебный эксперт) Ассистент, к.ф.-м.н., 2 года Carbon nanotubes as a new material for the purification of alcohol-containing liquids / Ермакова Т.А., Запороцкова И.В., Поликарпов Д.И., Поликарпова Н.П. // Conference proceedings Fundamental and Applieв NanoElectroMagnetics Minsk, Belarus : Belarusian State University, p. 45 Carbon nanotubes as a new material for purification of alcohol-containing liquids.Fundamental and Applied NanoE-lectroMagnetics (FANEM12). Conference proceedings. May 22-25, 2012, Minsk, Belarus. – Bela-rusian State University, p.45 / Запороцкова И.В., Поликарпов Д.И., Поликарпова Н.П., Поликарпо в Дмитрий Игоревич Высшее (ВолГУ, 2011 г., судебный эксперт) Ассистент, 2 года Электронное строение и характеристики некоторых видов боросодержащих нанотруб:технические инновации. Серия 10, вып.6 / Запороцкова И.В., Борознин С.В., Перевалова Е., Поликарпов Д.И. : Издательство Вестник Волгоградского государственного университета, стр Active properties of nano-tubular carbon structures with respect to heavy organic molecules / Ермакова Т.А., Поликарпов Д.И., Поликарпова Н.П. Italy, Frascati : Издательство Nanoscience & nanotechnol-ogy, p.101; Frascati National Laboratories INFN. Frascati, 19 – 24 September Book of abstract. 6. Яцышен Валерий Васильеви ч Высшее (МГУ, 1982 г., физик) Профессор, д.ф.-м.н., 30Эллипсометрия неоднородно-слоистой киральной среды / Моисеева Н.М., Яцышен В.В. г.Самара : Издательство Физика волновых процессов и радиотехнические системы, с. ISSN Отражение и прохождение второй гармоники для анизотропного одноосного кристалла в случае, когда оптическая ось лежит в плоскости падения / Матвеева Н.А., Яцышен В.В., Щелоков Р.В., С. 9-11; Труды XI Международной научно-технической конференции Физика и технические приложения волновых процессов сентября Екатеринбург "Нелинейная отражательная эллипсометрия для анизотропного одноосного кристалла в случае, когда оптическая ось лежит в плоскости падения"/ «Физика волновых процессов и радиотехнические системы» Том 16, 1, 2013 г. С

11 7. Кислова Татьяна Викторовна Высшее (ВолГТУ, 1980 г., инженер- металлург) Старший преподаватель, 35 лет Кислова Т.В. Перспективы развития образования для сферы нанотехнологий в Волго-градском государствен-ном университете / Кислова Т.В. Москва : Издательство Московский физико-технический институт, с ; мая 2011 Сборник тезисов. Нанолитографическое модифицирование поверхности твердотельных объектов. / Кислова Т.В., Запороцкова И.В. Санкт-Петербург : Издательство Вестник Санкт- Петербургского университета, с. Волгоградский государственный университет: образовательный процесс в сфере нанотехнологий и его материально- техническое обеспечение. / Кислова Т.В., Запороцкова И.В. // Первая международная конференция «Образование в сере нанотехнологий: современные подходы и перспективы», Москва : Издательство NT-MDT, с Давлетова Олеся Александровна Высшее (ВолГУ, 2004 г., физик) Доцент, к.ф.-м.н., 10 лет Research of adsorption of carbon nanostructures on the base of pyrolized polyacrylonitrile / Запороцкова И.В., Давлетова О.А., Борознин С.В., Аникеев Н.А. // ACNS' th International Conference Advanced Carbon NanoStructures Saint-Petersburg, Russia, July 01–05, 2013, 4 c., с. Research of hydrogenation of carbon nano-crystalline materials based on pyrolyzed polyacrylonitrile / Давлетова О.А., Борознин С.В., Поликарпов Д.И., Аникеев Н.А. // ACNS' th International Conference Advanced Carbon NanoStructures Saint- Petersburg, Russia, July 01–05, 2013, 2 c., с. Теоретические исследования процесса гидрогенизации однослойного и двухслойного пиролизованного полиакрилонитрила / Запороцкова И.В., Аникеев Н.А., Давлетова О.А., с.; Вестник ВолГУ. Серия 10. Инновационная деятельность. – (8). – С

12 Инженерно-технический и методический персонал 1. Элбакян Лусине Самвеловна Высшее (ВолГУ, 2012 г., судебный эксперт) Ассистент, 2 года The composite polimer material with carbon nanotubes as new material in stomatology / Nanoscience & nanotechnology th International Workshop on Nanotechnology, 30 September – 4 October Frascati National Laboratories INFN. Book of abstract. – Italy, Frascati, 2013, p Вилькеева Динара Эльдаровна Высшее (ВолГУ, 2012 г., судебный эксперт) Ассистент, 2 года Исследование сенсорных свойств углеродной нанотрубки. модифицированной карбоксильной группой.Тезисы докладов VIII Международного симпозиума.Том 1 / Запороцкова И.В., Вилькеева Д.Э., стр Аникеев Никита Андреевич Высшее (ВолГУ, 2012 г., наноинженерия) Ассистент, 2 года Квантово-химические расчеты процессов адсорбции простых газофазных молекул на поверхность пиролизованного полиакрилонитрила / Запороцкова И.В., Аникеев Н.А. // Вестник ВолГУ. Серия 10. Инновационная деятельность. – (8). – С , с.

13 ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ Современные наноматериалы и композиты на их основе 3.1. Область применения программы Профессиональный модуль используется для повышения квалификации сотрудников промышленных предприятий реального сектора экономики региона, а также всех, чья профессиональная деятельность связана с современными высокотехнологическими способами получения новых материалов и их исследование физико-химическими методами анализа. Программа профессионального модуля является частью программы повышения квалификации «Методы высокотехнологичного получения и исследования композитных наноматериалов и бионаноматериалов и технологии их внедрения на производствах региона» в части освоения вида профессиональной деятельности: Анализ современного состояния нанотехнологий и наноматериалов, а также высокотехнологичных методов их получения и соответствующих профессиональных компетенций (ПК): Категория работника Вид профессиональной (трудовой) деятельности (ВПД) Профессиональные компетенции (ПК) / готовность к выполнению трудовых действий в разрезе видов профессиональной (трудовой) деятельности (образовательный результат) 1. ВПД 1.1. Анализ современного состояния нанотехнологий и наноматериалов, а также высокотехнологичных методов их получения ПК способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проведении расчетных работ (по существующим методикам) при проектировании нанообъектов и формируемых на их основе изделий (включая электронные, механические, оптические и другие) ПК способностью в составе коллектива исполнителей участвовать в проектных работах по созданию и производству нанообъектов, модулей и изделий на их основе ПК готовностью в составе коллектива исполнителей участвовать в работах по производству и контролю качества (технологический цикл) нанообъектов и изделий на их основе

14 Требования к промежуточным результатам освоения модуля С целью овладения указанным видом профессиональной (трудовой деятельности) и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен: Освоить принципиальный механизм получения углеродных нанотрубок на установке CVDomna, а также нанопор на установке НАНО-ЭХ; 2. Приобрести умения: - анализировать достоинства и недостатки различных методов получения наночастиц и наноматериалов; - обладать навыком внедрения наноматериалов в современное производство. 3. Получить знания: о современном состоянии нано материаловедения, а также об основных методах получения наноматериалов и их диагностического исследования

15 п/п Наименование модулей Всего часовВ том числе Аудиторная рабочая нагрузка Формы контроля Теоретическ ие занятия Практические (лабораторные занятия) В том числе выездные занятия Раздел 1. Углеродные наноматериалызачет Тема 1.1. Нанотрубки 6 Тема 1.2. Фуллерены и планарные структуры 4 Раздел 2. Неуглеродные наноструктуры зачет Тема 2.1. Боросодержащие нанотубулены 2 Раздел 3. Нанокомпозитызачет Тема 3.1. Полимерные нанокомпозиты 8 ВСЕГО: Структура и содержание профессионального модуля Тематический план профессионального модуля

16 Наименование разделов профессионального модуля тем Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся (если предусмотрены) Объем часов 123 Раздел 1. Углеродные наноматериалы * Тема 1.1. Нанотрубки Лекция 1. Общие понятия об углеродных наноматериалах Лекция 2. Способы получения углеродных нанотрубок. Особенности синтеза однослойных и многослойных углеродных нанотрубок. Лекия 3. Золь-гель метод выращивания нанотрубок на поверхности микромеханических структур и в пористых матрицах. Лекция 4. Другие методы порлучения углеродных нантрубок Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)* Практические занятия (при наличии, указываются темы)* Текущий /промежуточный контроль по теме 1. Зачёт* Тема 1.2. Фуллерены и планарные структуры Содержание 4 Лекция 5. Получение и исследование фуллеренов. Лекция 6. Получение и исследование планарных углеродных наноструктур Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)* 1. Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Текущий /промежуточный контроль по теме 1. Зачёт*

17 Раздел 2. Неуглеродные наноструктуры * Тема 2.1. Боросодержащие нанотубулены Лекция 7. Особоенности строения и свойства неуглеродных наноматериалов Лекция 8. Строение и некоторые свойства боросодержащих нанотрубок 2 Раздел 3. Нанокомпозиты* Тема 3.1. Полимерные нанокомпозиты Лекция 10. Понятие нанокомпозитах. Виды нанокомпозитов Лекция 11. Применение полимерных нанокомпозитов в нанотехнологиях. 8 Текущий /промежуточный контроль по теме 1. Зачёт* Самостоятельная работа при изучении раздела ПМ 1. (при наличии, указываются задания) * Итоговая аттестация по модулю Зачет Всего 20

18 Материально-технические условия реализации программы Обеспеченность реализации программы собственными материально техническими условиями ( указать наименование, год выпуска используемого оборудования) Наличие договоров/ соглашений с предприятиями, учреждениями или организациями об использовании помещений, технологического оборудования, размещенного вне образовательного учреждения, в целях организации обучения Научные средства Технические средства 1. Установка для роста углеродных нанотрубок CVDomna. Год выпуска Прибор для получения нанопор НАНО-ЭХ. Год выпуска Сканирующий зондовый микроскоп Solver- Pro. Год выпуска ИК-спектрометр ФСМ-1202 год выпуска: Жидкостный хроматограф Стайер год выпуска: 2005 Компьютерно- информационные средства Наличие внутренних сетей и выхода Интернет Иное (указать) 3.3. Примерная тематика (комплексных) аттестационных заданий по модулю Применение фуллеренов в биологии и медицине Метод электронно-лучевой эпитаксии для получения наноматериалов Нанопористый кремний: структура, свойства и методы получения Наноструктурированные оксиды и нитриды металлов Амплификация ДНК методом полимеразной цепной реакции 3.4. Материально- технические условия реализации программы модуля

19 3.5. Информационное обеспечение образовательного процесса по модулю Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы Основные источники: 1. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М. : Физматлит, – 416 с. 2. Сергеев, Г. Б. Нанохимия / Г.Б.Сергеев. – М. : Изд-во МГУ, – 288 с. 3. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. – М. : Ком Книга, – 592 с. 4. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А Андриевский, А.В. Рагуля.- М. : Aкадемия, с Дополнительные источники: 1. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы / А.И.Гусев, А.А. Ремпель. - М. : Физматлит, с. 2. Золотухин, И.В. Новые направления физического материаловедения: учебное пособие / И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин, О.В. Стогней. – Воронеж : Изд- во ВГУ, – 360 с.

20 ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ Методы получения наноматериалов и других нанообъектов 3.1. Область применения программы Профессиональный модуль используется для повышения квалификации сотрудников промышленных предприятий реального сектора экономики региона, а также всех, чья профессиональная деятельность связана с современными высокотехнологическими способами получения новых материалов и их исследование физико-химическими методами анализа. Программа профессионального модуля является частью программы повышения квалификации «Методы высокотехнологичного получения и исследования композитных наноматериалов и бионаноматериалов и технологии их внедрения на производствах региона» в части освоения вида профессиональной деятельности: Получение наноматериалов и их диагностическое исследование и соответствующих профессиональных компетенций (ПК): Требования к промежуточным результатам освоения модуля С целью овладения указанным видом профессиональной (трудовой деятельности) и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен: Освоить принципиальный механизм получения углеродных нанотрубок на установке CVDomna, а также нанопор на установке НАНО- ЭХ; 2. Приобрести умения: - анализировать достоинства и недостатки различных методов получения наночастиц и наноматериалов; - обладать навыком внедрения наноматериалов в современное производство. 3. Получить знания: о современном состоянии нано материаловедения, а также об основных методах получения наноматериалов и их диагностического исследования Категория работника Вид профессиональной (трудовой) деятельности (ВПД) Профессиональные компетенции (ПК) / готовность к выполнению трудовых действий в разрезе видов профессиональной (трудовой) деятельности (образовательный результат) 1. ВПД 1.2. Получение наноматериалов и их диагностическое исследование ПК готовность участвовать в проведении сертификационных испытаний изделий на основе нанообъектов ПК способность участвовать в эксплуатации и техническом обслуживании технологических систем, используемых при производстве наноматериалов, изделий на их основе, контроле качества оборудования

21 1.7. Структура и содержание профессионального модуля Тематический план профессионального модуля п/п Наименование модулей Всего часов В том числе Аудиторная рабочая нагрузка Формы контроля Теоретические занятия Практические (лабораторные занятия) В том числе выездные занятия Раздел 1. Получение УНТ с использованием различных зол-гель катализаторов Зачет Тема 1.1. Выращивание нанотрубок на золь-гель никелевом катализаторе 10 Раздел 2. Способ получения нанопор в алюминиевой фольге Тема 2.1. Химическое травление алюминиевой фольги с целью получения наноразмерных пор 10 Раздел 3. Исследовнаие нанообъектов с использованием сканирующей зондовой микроскопии Тема 3.1. Ознакомление с основными принципами работы и средствами обработки изображений на сканирующих зондовых микроскопах 2 ВСЕГО:22

22 Наименование разделов профессионального модуля тем Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся (если предусмотрены) Объем часов 123 Раздел 1. Получение УНТ с использованием различных зол-гель катализаторов * Тема 1.1. Выращивание нанотрубок на золь- гель никелевом катализаторе * Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)10 1. Приготовление золь-гель никелевого катализатора с последующим выращиванием с его использованием УНТ Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Текущий /промежуточный контроль по теме 1.1 Зачёт*

23 Раздел 2. Способ получения нанопор в алюминиевой фольге * Тема 2.1. Химическое травление алюминиевой фольги с целью получения наноразмерных пор Содержание* 1. Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)10 1. Особенности выбора оптимальных параметров травления Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Нет Текущий /промежуточный контроль по теме 2.1 Зачёт* Раздел 3. Исследовнаие нанообъектов с использованием сканирующей зондовой микроскопии * Тема 3.1. Ознакомление с основными принципами работы и средствами обработки изображений на сканирующих зондовых микроскопах 1. Лабораторные работы (при наличии, указываются темы) 2 1. Ознакомление с принципами работы сканирующего зондового микроскопа Практические занятия (при наличии, указываются темы) 1. Нет Текущий /промежуточный контроль по теме 3.1 Зачёт Итоговая аттестация по модулю Зачет Всего 22

24 Материально-технические условия реализации программы Обеспеченность реализации программы собственными материально техническими условиями ( указать наименование, год выпуска используемого оборудования) Наличие договоров/ соглашений с предприятиями, учреждениями или организациями об использовании помещений, технологического оборудования, размещенного вне образовательного учреждения, в целях организации обучения Научные средства Технические средства 1. Установка для роста углеродных нанотрубок CVDomna. Год выпуска Прибор для получения нанопор НАНО-ЭХ. Год выпуска Сканирующий зондовый микроскоп Solver- Pro. Год выпуска ИК-спектрометр ФСМ-1202 год выпуска: Жидкостный хроматограф Стайер год выпуска: 2005 Компьютерно- информационные средства Наличие внутренних сетей и выхода Интернет Иное (указать) 3.3. Примерная тематика (комплексных) аттестационных заданий по модулю Применение фуллеренов в биологии и медицине Метод электронно-лучевой эпитаксии для получения наноматериалов Нанопористый кремний: структура, свойства и методы получения Наноструктурированные оксиды и нитриды металлов Амплификация ДНК методом полимеразной цепной реакции 3.4. Материально- технические условия реализации программы модуля

25 3.5. Информационное обеспечение образовательного процесса по модулю Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы Основные источники: 1. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М. : Физматлит, – 416 с. 2. Сергеев, Г. Б. Нанохимия / Г.Б.Сергеев. – М. : Изд-во МГУ, – 288 с. 3. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. – М. : Ком Книга, – 592 с. 4. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А Андриевский, А.В. Рагуля.- М. : Aкадемия, с Дополнительные источники: 1. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы / А.И.Гусев, А.А. Ремпель. - М. : Физматлит, с. 2. Золотухин, И.В. Новые направления физического материаловедения: учебное пособие / И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин, О.В. Стогней. – Воронеж : Изд- во ВГУ, – 360 с.

26 ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ Современные методы исследования и диагностики наноматериалов

27 Категория работника Вид профессиональной (трудовой) деятельности (ВПД) Профессиональные компетенции (ПК) / готовность к выполнению трудовых действий в разрезе видов профессиональной (трудовой) деятельности (образовательный результат) 1. ВПД 1.3. И сследование наноматериалов физико-химическими методами анализа и внедрение нано технологичного оборудования в реальную экономику региона ПК готовность участвовать во внедрении результатов научно- технических и проектно- конструкторских разработок в реальный сектор экономики 3.1. Область применения программы Профессиональный модуль используется для повышения квалификации сотрудников промышленных предприятий реального сектора экономики региона, а также всех, чья профессиональная деятельность связана с современными высокотехнологическими способами получения новых материалов и их исследование физико-химическими методами анализа. Программа профессионального модуля является частью программы повышения квалификации « Методы высокотехнологичного получения и исследования композитных наноматериалов и бионаноматериалов и технологии их внедрения на производствах региона » в части освоения вида профессиональной деятельности: Исследование наноматериалов физико-химическими методами анализа и внедрение нано технологичного оборудования в реальную экономику региона и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):

28 Требования к промежуточным результатам освоения модуля С целью овладения указанным видом профессиональной (трудовой деятельности) и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен: Освоить основные методы физико-химического исследования материалов, в том числе спектроскопические, рентгеноструктурные, микроскопические, химические 2. Приобрести умения: - определять наиболее информативный метод анализа; - корректно интерпретировать полученные результаты исследования. 3. Получить знания: о порядке проведения основных исследований при проведении материаловедческого анализа

29 п/п Наименование модулей Всего часовВ том числе Аудиторная рабочая нагрузка Формы контроля Теоретические занятия Практические (лабораторные занятия) В том числе выездные занятия Раздел 1. Микроскопические методы исследования нанообъектов зачет Тема 1.2. Исследование твердости и микротвердости композитного полимерного наноматериала 10 Раздел 2. Химические методы исследования наноматериалов Зачет Тема 2.1. Определение реакционной способности композитных наноматериалов. 10 Раздел 3. Компьютерное моделирование наноматериалов Зачет Тема 3.1. Изучение основных компьютерных программ, используемых при работе с нанообъектами 6 ВСЕГО: Структура и содержание профессионального модуля Тематический план профессионального модуля

30 Наименование разделов профессионального модуля тем Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся (если предусмотрены) Объем часов 123 Раздел 1. Микроскопические методы исследования нанообъектов * Тема 1.1. Исследование твердости и микротвердости композитного полимерного наноматериала * Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)10 1. Определение прочностных свойств композитного полимерного наноматериала с помощью методов микроскопического анализа Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Текущий /промежуточный контроль по теме 1.1 Зачёт*

31 Раздел 2. Химическое исследование наноматериалов * Тема 2.1. Определение реакционной способности композитных наноматериалов * Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)10 1. Определение реакционной способности композитных наноматериалов с помощью качественных реакций Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Текущий /промежуточный контроль по теме 2.1 Зачёт* Раздел 3. Компьютерное моделирование наноматериалов * Тема 3.1. Изучение основных компьютерных программ, используемых при работе с нанообъектами 6 Лабораторные работы (при наличии, указываются темы) 1. Моделирование композитных наноматериалов в программе Gaussview Практические занятия (при наличии, указываются темы)* 1. Текущий /промежуточный контроль по теме 3.1 Зачёт* Итоговая аттестация по модулю Зачет Всего 26

32 Материально-технические условия реализации программы Обеспеченность реализации программы собственными материально техническими условиями ( указать наименование, год выпуска используемого оборудования) Наличие договоров/ соглашений с предприятиями, учреждениями или организациями об использовании помещений, технологического оборудования, размещенного вне образовательного учреждения, в целях организации обучения Научные средства Лицензионные программы для компьютерного моделирования и теоретического исследования наносистем: GAUSSIAN, GAMESS, ChyperChem, MNDO92 Собственность ВолГУ Технические средства 1. Установка для роста углеродных нанотрубок CVDomna. Год выпуска Прибор для получения нанопор НАНО-ЭХ. Год выпуска Сканирующий зондовый микроскоп Solver-Pro. Год выпуска 2005, модернизация – ИК-спектрометр ФСМ-1202 год выпуска: Жидкостный хроматограф Стайер год выпуска: 2005 Собственность ВолГУ Компьютерно- информационные средства Имеются 2 компьютерных класса на 20 рабочих мест с установленными лицензионными программными продуктами. Собственность ВолГУ Наличие внутренних сетей и выхода Интернет Имеются 2 компьютерных класса на 20 рабочих мест с выходом в Интернет Собственность ВолГУ Иное (указать) 3.3. Примерная тематика (комплексных) аттестационных заданий по модулю Самоорганизация наночастиц. Матричная самоорганизация. Формирование упорядоченных ансамблей бинарных наночастиц. Матричный синтез наночастиц и наноматериалов. Синтез наночастиц в микроэмульсиях и мицеллах. Получение мезопористых силикатов Материально- технические условия реализации программы модуля

33 3.5. Информационное обеспечение образовательного процесса по модулю Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы Основные источники: 1. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М. : Физматлит, – 416 с. 2. Сергеев, Г. Б. Нанохимия / Г.Б.Сергеев. – М. : Изд-во МГУ, – 288 с. 3. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. – М. : Ком Книга, – 592 с. 4. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А Андриевский, А.В. Рагуля.- М. : Aкадемия, с Дополнительные источники: 1. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы / А.И.Гусев, А.А. Ремпель. - М. : Физматлит, с. 2. Золотухин, И.В. Новые направления физического материаловедения: учебное пособие / И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин, О.В. Стогней. – Воронеж : Изд- во ВГУ, – 360 с.