Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów (S1)

Sylabus przedmiotu Fizykochemia powierzchni nanomateriałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Fizykochemia powierzchni nanomateriałów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Materiałów Katalitycznych i Sorpcyjnych
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Wróbel <Rafal.Wrobel@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 1 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 1,00,50egzamin
laboratoriaL5 30 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1brak

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student definiuje podstawowe zjawiska powierzchniowe oraz ich znaczenie w przemyśle chemicznym
C-2Student rozwiązuje problemy obliczeniowe związane z gazami na powierzchni
C-3Student opisujezasadę działania metod XPS, AES, STM, EDS, AFM, SEM, TEM, XRD, TPR, TPD, TPO
C-4Student obsługuje aparaty poznane w czasie laboratorium

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Charakterystyka nanomateriałów nanokrystalicznych i amorficznych za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD)4
T-L-2Charakterystyka powierzchni nanomateriałów za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM)5
T-L-3Oznaczanie składu pierwiastkowego nanomateriałów za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (EDS)5
T-L-4Charakterystyka nanomateriałów metodą metodą temperaturowo programowanej redukcji (TPR)4
T-L-5Wyznaczanie liczby miejsc aktywnych metodą temperaturowo programowanej desorpcji wodoru (H2-TPD)4
T-L-6Wykorzystanie izotermy adsorpcji Langmuira do wyznaczenie powierzchni właściwiej i wielkości porów4
T-L-7Rentgenowska spektroskopia energodyspersyjna (EDS) z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej4
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych oraz technik próżniowych1
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych1
T-W-3Zjawiska adsorpcji i desorpcji. Ilość zderzeń z powierzchnią. Współczynnik przylegania3
T-W-4Izotermy Langmuira i Freundlicha. Wyznaczanie rodzaju i liczby miejsc adsorpcyjnych3
T-W-5Metody termoprogramowane, TPR, TPD, TPO w charakterystyce powierzchni nanomateriałow1
T-W-6Techniki mikroskopowe oraz mikroanaliza rentgenowska w charakterystyce powierzchni2
T-W-7Techniki dyfrakcji rentgenowskiej w charakterystyce substancji o dużych powierzchniach właściwych2
T-W-8Techniki spektroskopowe w analizie powierzchni nanomateriałów2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach30
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje5
A-W-3rozwiązywanie problemów obliczeniowych5
A-W-4Studia literatury4
A-W-5Egzamin pisemny1
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład
M-2ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny
S-2Ocena formująca: ocena aktywności

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IMiN_1A_C32a_W01
Student wymienia i charakteryzuje metody badawcze nanomateriałów
IMiN_1A_W03C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IMiN_1A_C32a_U01
Student obsługuje aparaty poznane w czasie zajęć laboratoryjnych służące do charakterystyki nanomateriałów
IMiN_1A_U07C-4T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_1A_C32a_W01
Student wymienia i charakteryzuje metody badawcze nanomateriałów
2,0
3,0Student poprawnie wymienia i charakteryzuje [55%, 60%] metod badawczych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_1A_C32a_U01
Student obsługuje aparaty poznane w czasie zajęć laboratoryjnych służące do charakterystyki nanomateriałów
2,0
3,0Student obsługuje [55%, 60%] aparatów poznanych w czasie zajęć laboratoryjnych
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Kolasinski, Kurt, Surface science : foundations of catalysis and nanoscience, John Wiley & Sons, Chichester, 2002
  2. Schwartz, James; Contescu, Cristian, Surfaces of nanoparticles and porous materials, Marcel Dekker, New York; Basel, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Charakterystyka nanomateriałów nanokrystalicznych i amorficznych za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD)4
T-L-2Charakterystyka powierzchni nanomateriałów za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM)5
T-L-3Oznaczanie składu pierwiastkowego nanomateriałów za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (EDS)5
T-L-4Charakterystyka nanomateriałów metodą metodą temperaturowo programowanej redukcji (TPR)4
T-L-5Wyznaczanie liczby miejsc aktywnych metodą temperaturowo programowanej desorpcji wodoru (H2-TPD)4
T-L-6Wykorzystanie izotermy adsorpcji Langmuira do wyznaczenie powierzchni właściwiej i wielkości porów4
T-L-7Rentgenowska spektroskopia energodyspersyjna (EDS) z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej4
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych oraz technik próżniowych1
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych1
T-W-3Zjawiska adsorpcji i desorpcji. Ilość zderzeń z powierzchnią. Współczynnik przylegania3
T-W-4Izotermy Langmuira i Freundlicha. Wyznaczanie rodzaju i liczby miejsc adsorpcyjnych3
T-W-5Metody termoprogramowane, TPR, TPD, TPO w charakterystyce powierzchni nanomateriałow1
T-W-6Techniki mikroskopowe oraz mikroanaliza rentgenowska w charakterystyce powierzchni2
T-W-7Techniki dyfrakcji rentgenowskiej w charakterystyce substancji o dużych powierzchniach właściwych2
T-W-8Techniki spektroskopowe w analizie powierzchni nanomateriałów2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach30
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje5
A-W-3rozwiązywanie problemów obliczeniowych5
A-W-4Studia literatury4
A-W-5Egzamin pisemny1
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_1A_C32a_W01Student wymienia i charakteryzuje metody badawcze nanomateriałów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_1A_W03Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia dotyczące materiałów i nanomateriałów: budowa, synteza, przetwarzania, analiza struktury i właściwości
Cel przedmiotuC-1Student definiuje podstawowe zjawiska powierzchniowe oraz ich znaczenie w przemyśle chemicznym
C-2Student rozwiązuje problemy obliczeniowe związane z gazami na powierzchni
C-3Student opisujezasadę działania metod XPS, AES, STM, EDS, AFM, SEM, TEM, XRD, TPR, TPD, TPO
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do problematyki zjawisk powierzchniowych oraz technik próżniowych
T-W-2Historia rozwoju technik próżniowych
T-W-3Zjawiska adsorpcji i desorpcji. Ilość zderzeń z powierzchnią. Współczynnik przylegania
T-W-4Izotermy Langmuira i Freundlicha. Wyznaczanie rodzaju i liczby miejsc adsorpcyjnych
T-W-5Metody termoprogramowane, TPR, TPD, TPO w charakterystyce powierzchni nanomateriałow
T-W-6Techniki mikroskopowe oraz mikroanaliza rentgenowska w charakterystyce powierzchni
T-W-7Techniki dyfrakcji rentgenowskiej w charakterystyce substancji o dużych powierzchniach właściwych
T-W-8Techniki spektroskopowe w analizie powierzchni nanomateriałów
Metody nauczaniaM-1Wykład
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poprawnie wymienia i charakteryzuje [55%, 60%] metod badawczych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_1A_C32a_U01Student obsługuje aparaty poznane w czasie zajęć laboratoryjnych służące do charakterystyki nanomateriałów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_1A_U07Absolwent potrafi ujawnić, scharakteryzować strukturę oraz określić podstawowe właściwości materiałów i nanomateriałów
Cel przedmiotuC-4Student obsługuje aparaty poznane w czasie laboratorium
Treści programoweT-L-1Charakterystyka nanomateriałów nanokrystalicznych i amorficznych za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD)
T-L-2Charakterystyka powierzchni nanomateriałów za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM)
T-L-3Oznaczanie składu pierwiastkowego nanomateriałów za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (EDS)
T-L-4Charakterystyka nanomateriałów metodą metodą temperaturowo programowanej redukcji (TPR)
T-L-5Wyznaczanie liczby miejsc aktywnych metodą temperaturowo programowanej desorpcji wodoru (H2-TPD)
T-L-6Wykorzystanie izotermy adsorpcji Langmuira do wyznaczenie powierzchni właściwiej i wielkości porów
T-L-7Rentgenowska spektroskopia energodyspersyjna (EDS) z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena aktywności
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student obsługuje [55%, 60%] aparatów poznanych w czasie zajęć laboratoryjnych
3,5
4,0
4,5
5,0