Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)

Sylabus przedmiotu Fizykochemia powierzchni:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Nanotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Fizykochemia powierzchni
Specjalność Nanomateriały funkcjonalne
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Wróbel <Rafal.Wrobel@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>, Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Matematyka na poziomie szkoły średniej
W-2Ogółna wiedza z zakresu zjawisk fizycznych i chemicznych
W-3Znajomość praw gazowych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
C-2Student uzyska zdolności rachnkowe związane z teorią kinetyczną gazów
C-3Studen zrozumie zasadę działania metod XPS, STM, SEM, AES, EDX

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Synteza katalizatorów Pt/CeO23
T-L-2Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodą dyfrakcji promienii rentgenowskich3
T-L-3Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodami wysoko-próżniowymi12
T-L-4Oznaczanie powierzchni właściwej i aktywnej katalizatorów Pt/CeO26
T-L-5Oznaczanie aktywności katalizatorów Pt/CeO26
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych1
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych2
T-W-3Fotoefekt oraz XPS2
T-W-4Zjawisko Augera1
T-W-5Mikroskopia elektronowa2
T-W-6Mikroanaliza pierwiastkowa1
T-W-7Dyfrakcja rentgenowska i pomiar wielkości krystalitów1
T-W-8Metody wyznaczania powierzchni właściwej1
T-W-9Wyznaczanie powierzchni aktywnej1
T-W-10Energia powierzchniowa1
T-W-11Segregacja1
T-W-12Zaliczenie końcowe1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-L-3Wykonanie sprawozdania8
A-L-4Czytanie wskazanej literatury6
A-L-5Konsultacje z prowadzącym laboratorium3
59
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Przegląd literatury fachowej3
A-W-3Rozwiązywanie problemów rachunkowych3
A-W-4Konsultacje z wykładowcą2
A-W-5Opanowanie materiału8
31

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-04_W01
Student pozna w szczegółach istotę zjawisk powierzchniowych
Nano_1A_W05T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W05InzA_W02C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-2, T-W-10, T-W-11M-1S-1
Nano_1A_D1-04_W02
Uzyska wiedzę o nanomateriałach i podstawowych zjawiskach fizycznych związanych z technikami próżniowymi
Nano_1A_W09T1A_W05InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05C-1, C-2, C-3T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-6, T-W-9M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-04_U01
Student potrafi wybrać metodę badawczą do zmierzenia zadanej wielkości fizycznej
Nano_1A_U09T1A_U08, T1A_U09InzA_U01, InzA_U02C-1, C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5M-2S-1
Nano_1A_D1-04_U02
Student potrafi wyznaczyć średnią wielkoś krystalitów oraz zna parametry na nią wpływające
Nano_1A_U14T1A_U09, T1A_U14InzA_U02, InzA_U06C-2, C-3T-L-2M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-04_K01
Student potrafi wyjaśnić podobieństwa w zasadzie działania w różnych technikach powierzchniowych
Nano_1A_K01T1A_K01C-1T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-6M-1, M-2S-1
Nano_1A_D1-04_K02
Student potrafi opisać zagrozenia związane ze stosowaniem nanomateriałów
Nano_1A_K02T1A_K02InzA_K01C-1T-W-1M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-04_W01
Student pozna w szczegółach istotę zjawisk powierzchniowych
2,0
3,0Student opanuje 60% wyłożonego materiału
3,5
4,0
4,5
5,0
Nano_1A_D1-04_W02
Uzyska wiedzę o nanomateriałach i podstawowych zjawiskach fizycznych związanych z technikami próżniowymi
2,0
3,0Student opanuje 60% wyłożonego materiału
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-04_U01
Student potrafi wybrać metodę badawczą do zmierzenia zadanej wielkości fizycznej
2,0
3,0Student potrafi trafnie przypisać 60% metod badawczych do pomiaru zadanej wielkości fizycznej
3,5
4,0
4,5
5,0
Nano_1A_D1-04_U02
Student potrafi wyznaczyć średnią wielkoś krystalitów oraz zna parametry na nią wpływające
2,0
3,0student zna wzór Scherrera
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-04_K01
Student potrafi wyjaśnić podobieństwa w zasadzie działania w różnych technikach powierzchniowych
2,0
3,0student potrafi porównać 2 techniki pomiarowe
3,5
4,0
4,5
5,0
Nano_1A_D1-04_K02
Student potrafi opisać zagrozenia związane ze stosowaniem nanomateriałów
2,0
3,0Student poda 2 przykłady szkodliwego działania nanomateriałów
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Dutkiewicz Edward, Fizykochemia powierzchni, WNT, 1998
  2. Barbara Grzybowska-Świerkosz, Elementy katalizy heterogenicznej, PWN, 1993

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Synteza katalizatorów Pt/CeO23
T-L-2Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodą dyfrakcji promienii rentgenowskich3
T-L-3Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodami wysoko-próżniowymi12
T-L-4Oznaczanie powierzchni właściwej i aktywnej katalizatorów Pt/CeO26
T-L-5Oznaczanie aktywności katalizatorów Pt/CeO26
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych1
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych2
T-W-3Fotoefekt oraz XPS2
T-W-4Zjawisko Augera1
T-W-5Mikroskopia elektronowa2
T-W-6Mikroanaliza pierwiastkowa1
T-W-7Dyfrakcja rentgenowska i pomiar wielkości krystalitów1
T-W-8Metody wyznaczania powierzchni właściwej1
T-W-9Wyznaczanie powierzchni aktywnej1
T-W-10Energia powierzchniowa1
T-W-11Segregacja1
T-W-12Zaliczenie końcowe1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie do zaliczenia12
A-L-3Wykonanie sprawozdania8
A-L-4Czytanie wskazanej literatury6
A-L-5Konsultacje z prowadzącym laboratorium3
59
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Przegląd literatury fachowej3
A-W-3Rozwiązywanie problemów rachunkowych3
A-W-4Konsultacje z wykładowcą2
A-W-5Opanowanie materiału8
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_W01Student pozna w szczegółach istotę zjawisk powierzchniowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_W05ma szczegółową wiedzę związaną z zagadnieniami fizyki współczesnej, niezbędnymi do rozumienia podstawowych mechanizmów fizycznych i wykorzystania wiedzy fizycznej w nanotechnologii
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W05ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
C-2Student uzyska zdolności rachnkowe związane z teorią kinetyczną gazów
C-3Studen zrozumie zasadę działania metod XPS, STM, SEM, AES, EDX
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych
T-W-10Energia powierzchniowa
T-W-11Segregacja
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanuje 60% wyłożonego materiału
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_W02Uzyska wiedzę o nanomateriałach i podstawowych zjawiskach fizycznych związanych z technikami próżniowymi
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_W09ma podstawową wiedzę o kierunkach rozwoju i zastosowaniach fizyki w wybranych zagadnieniach technicznych i technologicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W05ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
InzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
C-2Student uzyska zdolności rachnkowe związane z teorią kinetyczną gazów
C-3Studen zrozumie zasadę działania metod XPS, STM, SEM, AES, EDX
Treści programoweT-W-3Fotoefekt oraz XPS
T-W-4Zjawisko Augera
T-W-5Mikroskopia elektronowa
T-W-7Dyfrakcja rentgenowska i pomiar wielkości krystalitów
T-W-8Metody wyznaczania powierzchni właściwej
T-W-6Mikroanaliza pierwiastkowa
T-W-9Wyznaczanie powierzchni aktywnej
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanuje 60% wyłożonego materiału
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_U01Student potrafi wybrać metodę badawczą do zmierzenia zadanej wielkości fizycznej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_U09potrafi identyfikować problematykę fizyczną i chemiczną w zjawiskach naturalnych i procesach technologicznych oraz wykorzystywać metodykę badań fizykochemicznych (wyniki eksperymentalne, symulacje) do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
C-2Student uzyska zdolności rachnkowe związane z teorią kinetyczną gazów
C-3Studen zrozumie zasadę działania metod XPS, STM, SEM, AES, EDX
Treści programoweT-L-1Synteza katalizatorów Pt/CeO2
T-L-2Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodą dyfrakcji promienii rentgenowskich
T-L-3Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodami wysoko-próżniowymi
T-L-4Oznaczanie powierzchni właściwej i aktywnej katalizatorów Pt/CeO2
T-L-5Oznaczanie aktywności katalizatorów Pt/CeO2
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi trafnie przypisać 60% metod badawczych do pomiaru zadanej wielkości fizycznej
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_U02Student potrafi wyznaczyć średnią wielkoś krystalitów oraz zna parametry na nią wpływające
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_U14potrafi oznaczać właściwości fizyczne i chemiczne związków chemicznych i materiałów, w szczególności nanomateriałów przy wykorzystaniu odpowiednich technik badawczych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Student uzyska zdolności rachnkowe związane z teorią kinetyczną gazów
C-3Studen zrozumie zasadę działania metod XPS, STM, SEM, AES, EDX
Treści programoweT-L-2Charakterystyka otrzymanych katalizatorów metodą dyfrakcji promienii rentgenowskich
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0student zna wzór Scherrera
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_K01Student potrafi wyjaśnić podobieństwa w zasadzie działania w różnych technikach powierzchniowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_K01rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i nanotechnologii, potrafi organizować proces zdobywania wiedzy przez inne osoby oraz zachęcać je do pracy samodzielnej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotuC-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
Treści programoweT-W-5Mikroskopia elektronowa
T-W-7Dyfrakcja rentgenowska i pomiar wielkości krystalitów
T-W-8Metody wyznaczania powierzchni właściwej
T-W-6Mikroanaliza pierwiastkowa
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0student potrafi porównać 2 techniki pomiarowe
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-04_K02Student potrafi opisać zagrozenia związane ze stosowaniem nanomateriałów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_K02ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-1Student pozna podstawowe zjawiska powierzchniowe
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena podsumowująca na koniec semestru na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poda 2 przykłady szkodliwego działania nanomateriałów
3,5
4,0
4,5
5,0