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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2011/2012
Scuola Scuola di Ingegneria dei Processi Industriali
Insegnamento 081301 - REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS
Docente Navarrini Walter Maurizio
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (347) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ081301 - REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (421) INGEGNERIA CHIMICA* AZZZZ081301 - REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (426) MATERIALS ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY* AZZZZ081301 - REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS

 - Specificities of chemical and physical properties of organofluorine compounds

     Bond energy, polarity, boiling point, acidity, surface energy, solubility and dimensions

- Fluorination methodology

     Hydrogen fluoride, fluorine, potassium fluoride, hypofluorites and electrochemical fluorination

- Industrial routes to key fluorinated compounds

     Chlorofluorocarbons (CFC), Hdrofluorocarbons (HFC), base and specialized monomers, perfluoralkyl iodides, perfluoroalkyl carboxylic and sulfonic acids

- Fluorinated polymers

     Plastomers, elastomers, perfluoropolyethers and ionomers

- Fluorinated materials in selected industrial applications

      - Fluorinated material for energy conversion

          Ionomeric membranes

          Fuel cells

          Lithium battery

 - The environmental issue

      Degradation of organofluorine compounds, GWP, atmospheric chemistry

 Specific Targets of the teaching

Fluorine atom, C-F, C-H, H-F and F-F bonds, stability and reactivity. Correlation between hydrogenated and fluorinate structures: polarity, boiling point, hydrogen-bond, acidity, surface energy, solubility and dimensions. The chemistry of functional groups in fluorinated compounds. Hydrogen fluoride fluorination, electrochemical fluorination and elemental-fluorine fluorination methodologies. Synthesis and properties of fluorinated monomers. Tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, perfluoropropene, perfluorovinylethers and functionalized monomers. Polymerization methodologies and main characteristics of some fluoropolymers. Poly-tetrafluoroethylene, fluoroplastomers, fluoroelastomers, fluoroionomers and perfluoropolyethers. Specific industrial applications and the environmental issue.  

 

 REACTIVITY, STRUCTURE AND FUNCTIONS OF FLUORINATED MATERIALS

 Descrizione degli argomenti trattati 

1)   L’elemento fluoro e cenni storici. I legami C-F, C-H,  H-F e F-F, stabilità e reattività. Correlazioni fra struttura fluorurata e struttura idrogenata: polarità, punti di ebollizione, legame ad idrogeno, acidità, energia superficiale, solubilità, dimensioni.

2)   Chimismo e peculiarità dei gruppi funzionali nelle molecole fluorurate. Reazioni radicaliche e reazioni ioniche.

3)   Metodi di fluorurazione: fluorurazione con acido fluoridrico, fluorurazione elettrochimica, fluorurazione con fluoro elementare.

4)   Sintesi e proprietà e dei monomeri fluorurati. Tetrafluoroetilene, fluoruro di vinilidene, perfluoropropene, perfluorovinileteri e  monomeri funzionalizzati.

5)   Metodi di polimerizzazione e principali caratteristiche di alcuni polimeri fluorurati. Politetrafluoroetilene, fluoroplastomeri, fluoroelastomeri, ionomeri fluorurati e perfluoropolieteri.

6)  Materiali fluorurati ed alcune applicazioni industriali

7)  La problematica ambientale in alcune classi di materiali fluorurati, GWP, la chimica in atmosferica.

Obiettivi e contenuti del corso Indicare ed analizzare alcuni modelli di riferimento per la comprensione delle relazioni esistenti tra proprietà macroscopiche dei materiali organici fluorurati e struttura microscopica molecolare con particolare attinenza  al legame carbonio fluoro. Fornire strumenti e metodologie per una buona comprensione delle proprietà delle molecole perfluorurate e dei processi chimici attuati per ottenerle. Fornire conoscenze sulle caratteristiche funzionali di materiali organici fluorurati polimerici e monometrici


Note Sulla Modalità di valutazione

Please visit the home page for more information:  https://corsi.chem.polimi.it/navarrini


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaRichard D. Chambers,, Fluorite in Organic Chemistry , Editore: Blackwell publishing, Anno edizione: 2004
Risorsa bibliografica facoltativaR.E.Banks, B.E.Smart, J.C.Tatlow, Organofluorine Chemistry Principles and Commercial Applications, Editore: Plenum Press New York,, Anno edizione: 1994
Risorsa bibliografica facoltativaTsuyoshi Nakajima, Henri Groult, Fluorinated Materials for Energy Convertion , Editore: Elsevier, Anno edizione: 2005
Risorsa bibliografica obbligatoriaProf. Walter Navarrini Home page https://corsi.chem.polimi.it/navarrini
Note:

Prof. Walter Navarrini Home page Consult this page for important teaching information and bibliographic information

Risorsa bibliografica facoltativaResearch site for finding international patents in PDF (free) http://www.freepatentsonline.com/search.html
Note:

Research site for finding international patents in PDF. Two different search mode are available. Possible research on :USP, USP applications, EP, JP (free, with useful help menu)

Risorsa bibliografica facoltativaEuropean Patent official site for patent serch http://worldwide.espacenet.com/advancedSearch?locale=en_EP
Note:

European Patent official site for patent serch. Possible research on: EP,USP , JP, PCt, quick search and advanced search. (free end complex, PDF non available)

Risorsa bibliografica facoltativaUnited state patent and trademark office http://patft.uspto.gov
Note:

Official site of the "United state patent and trademark office" for full patent and test database search. Possible research on : US patent and Us patent application. Quick search and advanced search (free, with useful help menu)


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
30.0
esercitazione
10.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
10.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Inglese
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
23/04/2021