Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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

Sylabus przedmiotu Technologia wytwarzania materiałów i 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 Technologia wytwarzania materiałów i nanomateriałów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Fizykochemii Nanomateriałów
Nauczyciel odpowiedzialny Ewa Mijowska <Ewa.Borowiak-Palen@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 1,00,42zaliczenie
laboratoriaL4 30 2,00,25zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA4 15 2,00,33zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Chemia analityczna
W-2Chemia instrumentalna

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi technikami wytwarzania nanostrukturalnych materiałów i ich charakterystyką
C-2Zdobycie umiejętności przeprowadzenia syntez wybranych materiałów i nanomateriałów.
C-3Zdobycie umiejętności opracowywania i analizowania danych pozyskanych w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Mikroskopowa analiza wyników z otrzymanych nanorurek węglowych (TEM, SEM).3
T-A-2Spektroskopowa analiza otrzymanych nanorurek węglowych: Raman, spektroskopia optyczna.5
T-A-3Termograwimetria do analizy jakości nanomateriału i wydajności procesu otrzymywania / oczyszczania nanorurek węglowych.5
T-A-4Zaliczenie pisemne.2
15
laboratoria
T-L-1Preparatyka katalizatora do syntezy nanorurek węglowych.5
T-L-2Otrzymywanie nanorurek węglowych z wykorzystaniem przygotowanego katalizatora.5
T-L-3Proces oczyszczania otrzymanych nanorurek węglowych.5
T-L-4Otrzymywanie modyfikowanych (funkcjonalizowanych) nanorurek węglowych.5
T-L-5Wpływ dodatku modyfikowanych nanorurek węglowych na otrzymywanie i właściwości elektryczne kompozytów polimerowych.5
T-L-6Wpływ modyfikacji na właściwości adsorpcyjne nanorurek węglowych.5
30
wykłady
T-W-1Podział metod wytwarzania materiałów i nanomateriałów: metody top-down i bottom-up; przykłady metod top- i bottom-up; przykłady materiałów i nanomateriałów otrzymywanych metodami top i bottom-up1
T-W-2Omówienie wybranych metod top-down: - mielenie (mechanizm procesu mielenia, parametry wpływające na właściwości fizykochemiczne produktu mielenia, rodzaje młynków) - litografia (podstawy procesu i zastosowanie, fotolitografia, etapy procesu fotolitografii) - obróbka w syntezie materiałów i nanomateriałów4
T-W-3Omówienie wybranych metod bottom-up: - metody osadzania z fazy gazowej​ (fizyczne osadzania z fazy gazowej (PVD); chemiczne osadzania z fazy gazowej (CVD); procesy osadzania wspomagane plazmą) - epitaksja jako proces otrzymywania warstw: epitaksja z wiązek molekularnych (MBE) i epitaksja z fazy gazowej z użyciem związków metaloorganicznych (MOVPE) - technika termicznego natryskiwania (podstawy metody; rodzaje technik termicznego natryskiwania; mechanizm tworzenia powłok; parametry wpływające na parametry powłoki, zalety i wady) - techniki otrzymywania z zastosowaniem mikroemulsji - metody zol-żel​ (etapy procesu zol-żel; reakcje towarzyszące procesowi zol-żel; zastosowanie) - osadzanie elektrolityczne i osadzanie chemiczne8
T-W-4Zaliczenie pisemne.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Zapoznanie się z literaturą10
A-A-3Opracowanie wyników charakterystyk materiałow w postaci wykresów20
A-A-4Konsultacje z prowadzącym2
A-A-5Przygotowanie się do zaliczenia13
60
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie się do zaliczenia13
A-L-3Przygotowanie sprawozdania15
A-L-4Zapoznanie się z literaturą przedmiotu15
A-L-5Konsultacje z prowadzącym2
60
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia9
A-W-3Konsultacje z prowadzącym2
A-W-4Zapoznanie się z literaturą4
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Prezentacja multimedialna
M-2Zajęcia audytoryjne
M-3Zajęcia praktyczne w laboratorium

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności na zajęciach audytoryjnych i laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
S-3Ocena formująca: Ocena sprawozdań z zajęć laboratoryjnych

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_C05_W01
wymienia i opisuje techniki otrzymywania wybranych materiałów i nanomateriałów oraz metody ich charakterytyki
IMiN_1A_W03C-1T-L-1, T-W-2, T-W-3, T-W-1M-1S-2

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_C05_U01
Dobiera i realizuje odpowienie metody wytwarzania dla wybranych materiałów i nanomateriałów oraz ich charakteryzacji.
IMiN_1A_U08, IMiN_1A_U12C-2, C-3T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-1, T-A-1, T-A-2, T-A-3M-2, M-3S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_1A_C05_W01
wymienia i opisuje techniki otrzymywania wybranych materiałów i nanomateriałów oraz metody ich charakterytyki
2,0
3,0Na zaliczeniu pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_1A_C05_U01
Dobiera i realizuje odpowienie metody wytwarzania dla wybranych materiałów i nanomateriałów oraz ich charakteryzacji.
2,0
3,0Na zaliczeniu pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Cygański A, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2002
  2. Silverstein R. M.: Webster F. X., Kiemle D. J, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007
  3. Cygański A., Ptaszyński B., Krystek J, Obliczenia w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2000
  4. Cygański A, Podstawy metod elektroanalitycznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2004

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Mikroskopowa analiza wyników z otrzymanych nanorurek węglowych (TEM, SEM).3
T-A-2Spektroskopowa analiza otrzymanych nanorurek węglowych: Raman, spektroskopia optyczna.5
T-A-3Termograwimetria do analizy jakości nanomateriału i wydajności procesu otrzymywania / oczyszczania nanorurek węglowych.5
T-A-4Zaliczenie pisemne.2
15

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Preparatyka katalizatora do syntezy nanorurek węglowych.5
T-L-2Otrzymywanie nanorurek węglowych z wykorzystaniem przygotowanego katalizatora.5
T-L-3Proces oczyszczania otrzymanych nanorurek węglowych.5
T-L-4Otrzymywanie modyfikowanych (funkcjonalizowanych) nanorurek węglowych.5
T-L-5Wpływ dodatku modyfikowanych nanorurek węglowych na otrzymywanie i właściwości elektryczne kompozytów polimerowych.5
T-L-6Wpływ modyfikacji na właściwości adsorpcyjne nanorurek węglowych.5
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podział metod wytwarzania materiałów i nanomateriałów: metody top-down i bottom-up; przykłady metod top- i bottom-up; przykłady materiałów i nanomateriałów otrzymywanych metodami top i bottom-up1
T-W-2Omówienie wybranych metod top-down: - mielenie (mechanizm procesu mielenia, parametry wpływające na właściwości fizykochemiczne produktu mielenia, rodzaje młynków) - litografia (podstawy procesu i zastosowanie, fotolitografia, etapy procesu fotolitografii) - obróbka w syntezie materiałów i nanomateriałów4
T-W-3Omówienie wybranych metod bottom-up: - metody osadzania z fazy gazowej​ (fizyczne osadzania z fazy gazowej (PVD); chemiczne osadzania z fazy gazowej (CVD); procesy osadzania wspomagane plazmą) - epitaksja jako proces otrzymywania warstw: epitaksja z wiązek molekularnych (MBE) i epitaksja z fazy gazowej z użyciem związków metaloorganicznych (MOVPE) - technika termicznego natryskiwania (podstawy metody; rodzaje technik termicznego natryskiwania; mechanizm tworzenia powłok; parametry wpływające na parametry powłoki, zalety i wady) - techniki otrzymywania z zastosowaniem mikroemulsji - metody zol-żel​ (etapy procesu zol-żel; reakcje towarzyszące procesowi zol-żel; zastosowanie) - osadzanie elektrolityczne i osadzanie chemiczne8
T-W-4Zaliczenie pisemne.2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Zapoznanie się z literaturą10
A-A-3Opracowanie wyników charakterystyk materiałow w postaci wykresów20
A-A-4Konsultacje z prowadzącym2
A-A-5Przygotowanie się do zaliczenia13
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie się do zaliczenia13
A-L-3Przygotowanie sprawozdania15
A-L-4Zapoznanie się z literaturą przedmiotu15
A-L-5Konsultacje z prowadzącym2
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia9
A-W-3Konsultacje z prowadzącym2
A-W-4Zapoznanie się z literaturą4
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_1A_C05_W01wymienia i opisuje techniki otrzymywania wybranych materiałów i nanomateriałów oraz metody ich charakterytyki
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-1Zapoznanie studentów z podstawowymi technikami wytwarzania nanostrukturalnych materiałów i ich charakterystyką
Treści programoweT-L-1Preparatyka katalizatora do syntezy nanorurek węglowych.
T-W-2Omówienie wybranych metod top-down: - mielenie (mechanizm procesu mielenia, parametry wpływające na właściwości fizykochemiczne produktu mielenia, rodzaje młynków) - litografia (podstawy procesu i zastosowanie, fotolitografia, etapy procesu fotolitografii) - obróbka w syntezie materiałów i nanomateriałów
T-W-3Omówienie wybranych metod bottom-up: - metody osadzania z fazy gazowej​ (fizyczne osadzania z fazy gazowej (PVD); chemiczne osadzania z fazy gazowej (CVD); procesy osadzania wspomagane plazmą) - epitaksja jako proces otrzymywania warstw: epitaksja z wiązek molekularnych (MBE) i epitaksja z fazy gazowej z użyciem związków metaloorganicznych (MOVPE) - technika termicznego natryskiwania (podstawy metody; rodzaje technik termicznego natryskiwania; mechanizm tworzenia powłok; parametry wpływające na parametry powłoki, zalety i wady) - techniki otrzymywania z zastosowaniem mikroemulsji - metody zol-żel​ (etapy procesu zol-żel; reakcje towarzyszące procesowi zol-żel; zastosowanie) - osadzanie elektrolityczne i osadzanie chemiczne
T-W-1Podział metod wytwarzania materiałów i nanomateriałów: metody top-down i bottom-up; przykłady metod top- i bottom-up; przykłady materiałów i nanomateriałów otrzymywanych metodami top i bottom-up
Metody nauczaniaM-1Prezentacja multimedialna
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Na zaliczeniu pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_1A_C05_U01Dobiera i realizuje odpowienie metody wytwarzania dla wybranych materiałów i nanomateriałów oraz ich charakteryzacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_1A_U08Absolwent potrafi zaplanować i zrealizować procesy wytwarzania wybranych materiałów i nanomateriałów
IMiN_1A_U12Absolwent potrafi dokonywać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych w obszarze inżynierii materiałów i nanomateriałów oraz oceniać te rozwiązania
Cel przedmiotuC-2Zdobycie umiejętności przeprowadzenia syntez wybranych materiałów i nanomateriałów.
C-3Zdobycie umiejętności opracowywania i analizowania danych pozyskanych w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych.
Treści programoweT-L-2Otrzymywanie nanorurek węglowych z wykorzystaniem przygotowanego katalizatora.
T-L-3Proces oczyszczania otrzymanych nanorurek węglowych.
T-L-4Otrzymywanie modyfikowanych (funkcjonalizowanych) nanorurek węglowych.
T-L-5Wpływ dodatku modyfikowanych nanorurek węglowych na otrzymywanie i właściwości elektryczne kompozytów polimerowych.
T-L-6Wpływ modyfikacji na właściwości adsorpcyjne nanorurek węglowych.
T-L-1Preparatyka katalizatora do syntezy nanorurek węglowych.
T-A-1Mikroskopowa analiza wyników z otrzymanych nanorurek węglowych (TEM, SEM).
T-A-2Spektroskopowa analiza otrzymanych nanorurek węglowych: Raman, spektroskopia optyczna.
T-A-3Termograwimetria do analizy jakości nanomateriału i wydajności procesu otrzymywania / oczyszczania nanorurek węglowych.
Metody nauczaniaM-2Zajęcia audytoryjne
M-3Zajęcia praktyczne w laboratorium
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności na zajęciach audytoryjnych i laboratoryjnych
S-3Ocena formująca: Ocena sprawozdań z zajęć laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Na zaliczeniu pisemnym uzyskał od 50 do 65 punktów procentowych
3,5
4,0
4,5
5,0