Prof dr hab. Jerzy F. Janik



Pobieranie 20.94 Kb.
Data08.05.2016
Rozmiar20.94 Kb.

Opiekun przedmiotu (tytuł/stopień naukowy, imię, nazwisko)

prof. dr hab. Jerzy F. Janik


Osoby prowadzące przedmiot (tytuł/stopień naukowy, imiona nazwiska)

prof. dr hab. Jerzy F. Janik, dr inż. Cezary Czosnek,

dr inż. Mariusz Drygaś, dr inż. Wiesław A. Żmuda

Symbol,
nazwa przedmiotu

po polsku i po angielsku


P36


Nazwa polska – Fizykochemia nowych materiałów

Nazwa angielska – Physical Chemistry of New Materials

Rodzaj przedmiotu

Obowiązkowy

Kierunek i stopień studiów/ profil dyplomowania

Technologia chemiczna, studia jednolite magisterskie

Semestr studiów, rodzaje zajęć, liczby godzin, liczba punktów kredytowych

semestr VI , godzin – 75; wykład – 30, sem. – 30, lab. – 15; ECTS - 3


Adres internetowy strony www przedmiotu

http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~zamawin/pro_JFJ.html (jęz. polski)

http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~zamawin/pro_JFJ_en.html (jęz. angielski)

Tytuły wykładów po polsku i w nawiasie (czcionka pochyła) po angielsku

  1. Tradycyjne a niekonwencjonalne wytwarzanie materiałów.

  2. Materiały nanometrowe w ceramice i elektronice.

  3. Procesy osadzania cienkich warstw nieorganicznych z fazy gazowej CVD, PVD i MBE.

  4. Pojęcia podstawowe z chemii prekursorów: rodzaje i trwałość wiązań chemicznych, addukty Lewisa, reakcje eliminacji-kondensacji, prekursory cząsteczkowe i polimerowe.

  5. Synteza prekursorów III-V: addukty Lewisa, eliminacja wodoru, eliminacja węglowodoru, rozkład beta, dehalohydrogenacja, dehalosilylacja, dehydrosilylacja, wytrącanie się soli i reakcje podwójnej wymiany, transaminacja/deaminacja, inne ścieżki reakcyjne.

  6. Doświadczalne warunki konwersji prekursorów do nanomateriałów proszkowych na przykładzie azotków pierwiastków grupy III i innych związków III-V: temperatura/ciśnienie, rodzaj atmosfery gazowej, stopień przemiany i rodzaje zanieczyszczeń.

  7. Specyficzne formy materiałowe nanomateriałów III-V: nanorurki, nanopręciki/wiskersy, nanokulki.

  8. Pozycja pierwiastka węgla w przyrodzie.

  9. Diamenty naturalne i syntetyczne, ich właściwości i metody pozyskiwania oraz wytwarzania.

  10. Grafit naturalny i jego uszlachetnianie. Grafity przemysłowe. Grafity i materiały węglowe czyste oraz specjalne.

  11. Włókna węglowe: surowce oraz metody wytwarzania.

  12. Materiały kompozytowe na bazie pierwiastka węgla ze szczególnym uwzględnieniem C/SiC, ich właściwości i zastosowanie.

  13. Fullereny: otrzymywanie, właściwości i potencjalne zastosowanie.

  14. Nanorurki węglowe: prekursory, procesy, charakterystyka.

  15. Podstawowe chemiczne i instrumentalne metody charakterystyki prekursorów i materiałów („mokra” analiza chemiczna, metody spektroskopowe: XRD/EDS, XPS, NMR, FT-IR, PL, UV-vis; mikroskopia elektronowa: SEM, TEM; mikroskopia sił atomowych AFM; analiza termograwimetryczna TGA/DTA).

  16. Problemy i przyszłość konwersji prekursorów chemicznych do użytecznych form materiałowych.


(1. Classical vs. non-conventional preparation of materials. 2. Nanocrystalline materials in ceramics and electronics. 3. CVD, PVD, and MBE processes of thin inorganic film formation. 4. Basic definitions in precursor chemistry: types and strength of chemical bonds, Lewis adducts, elimination-condensation reactions, molecular and polymeric precursors. 5. Synthesis of Group III-V single source precursors: Lewis adduct formation, H2-elimination, CnHm-elimination, -elimination, dehalohydrogenation, dehalosilylation, dehydrosilylation, metathesis, transamination/deamination, miscellaneous routes. 6. Experimental conditions of precursor conversion to bulk Group III nitrides and other Group III-V compounds: temperature/pressure, gas atmosphere, degree of conversion, contaminants. 7. Specific materials forms of III-V’s: nanotubes, nanorods/whiskers, nanospheres. 8. Carbon in nature. 9. Natural and synthetic diamonds, their properties, mining and manufacturing. 10. Processing and utilization of natural graphites. Industrial graphite materials. Pure and special quality graphites and carbons. 11. Carbon fibers: raw materials and their processing. 12. Properties and utilization of carbon based composites, especially, C/SiC. 13. Fullerenes: preparation, properties, and emerging utilization. 14. Carbon nanotubes: precursors, processing, and characteristics. 15. Basic chemical and instrumental characterization methods of precursors and materials(“wet” chemical analyses, spectroscopic methods: powder XRD/EDS, XPS, NMR, FT-IR, PL,UV-vis; SEM and TEM microscopy, atomic force microscopy AFM, thermogravimetry TGA/DTA). 16. Future outlooks for materials manufacturing from chemical precursors).


Tytuły pozostałych zajęć (ćwiczenia, laboratoria, projekty, seminaria) po polsku i w nawiasie (czcionka pochyła) po angielsku

Seminarium z „Fizykochemii nowych materiałów”


(Seminar in „Physical Chemistry of New Materials”)
Ćwiczenia laboratoryjne:

  1. Otrzymywanie kompozytowych nanoproszków typu C/SiC metodą aerozolową z wykorzystaniem monodyspersyjnego generatora aerozolu.

  2. Otrzymywanie kompozytowych nanoproszków typu C/SiC metodą aerozolową z wykorzystaniem ultradźwiękowego polidyspersyjnego generatora aerozolu.

  3. Jakościowa analiza wydzielania się gazowych produktów syntezy aerozolowej nanoproszków C/SiC z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni FT-IR.

  4. Jakościowa analiza stałych produktów syntezy aerozolowej naoproszków C/SiC z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni FTIR.

  5. Oznaczanie zawartości węgla i składników nieorganicznych w stałych produktach syntezy aerozolowej nanoproszków C/SiC.

(Laboratory: 1. Preparation of C/SiC composite nanopowders by the aerosol synthesis method utilizing the monodisperse aerosol generator. 2. Preparation of C/SiC composite nanopowders by the aerosol synthesis method utilizing the ultrasound polydisperse aerosol generator. 3. Qualitative FT-IR analysis of gas by-product evolution in the aerosol synthesis of C/SiC nanopowders. 4. Qualitative FT-IR analysis of solid products in the aerosol synthesis of C/SiC nanopowders. 5. Determination of carbon and mineral matter contents in the solid products of the aerosol synthesis of C/SiC nanopowders).




Streszczenie przedmiotu po polsku (6-8 wierszy, czcionka 10p)


Wykład - Materiały nanometrowe w ceramice i elektronice.  Procesy osadzania cienkich warstw z fazy gazowej. Syntezy nanoproszków.  Pojęcia podstawowe z chemii prekursorów (rodzaje/trwałość wiązań chemicznych, reakcje eliminacji-kondensacji, prekursory cząsteczkowe i polimerowe).  Synteza i konwersja prekursorów III-V. Materiały węglowe.  Diamenty naturalne i syntetyczne.  Grafity naturalny i przemysłowe.  Materiały kompozytowe na bazie pierwiastka węgla, ich właściwości i zastosowanie.  Fullereny. Nanorurki węglowe.

Seminarium - Przygotowanie i prezentacja przez studentów zadanych im do opracowania artykułów naukowych z czasopism anglojęzycznych z zakresu chemii/inżynierii materiałowej, połączona z dyskusją/podsumowaniem w grupie na temat jakości merytorycznej artykułu i samego sposobu prezentacji.


Streszczenie przedmiotu po angielsku (6-8 wierszy, czcionka 10p)


Lecture - Nanocrystalline materials in ceramics and electronics. Thin film formation via vapor deposition processes. Synthesis of nanopowders. Basic definitions in precursor chemistry (types and strength of chemical bonds, elimination-condensation reactions, molecular and polymeric precursors). Preparation and conversion of Group III-V precursors. Carbon materials. Natural and synthetic diamonds. Natural and industrial graphites. Carbon-based composite materials, properties and applications. Fullerenes. Carbon nanotubes.

Seminar - Each student will be provided with a current research paper (in English) on the preparation of new materials. Students are required to prepare and present the paper’s findings in a short oral presentation in front of the class. This will be followed by group discussion including quality aspects of the presentation.


Bibliografia

  1. G. E. Coates: Związki metaloorganiczne; PWN, 1960.

  2. A. J. Downs, ed.: Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium; Blackie Academic & Professional, 1993.

  3. C. Hilsum and A. C. Rose-Innes: Semiconducting III-V compounds; Pergamon Press, 1961.

  4. L. A Dobrzański: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo; WNT 2002.

  5. A. Heczko: Fullereny; PWN 2002.

  6. R. Pampuch, S. Błażewicz, J. Chłopek, A. Górecki, W. Kuś “Nowe materiały węglowe w technice i medycynie”. PWN, 1988.



Forma zaliczenia przedmiotu, w nawiasie (czcionka pochyła) po angielsku

Wykład (Lecture) - zaliczenie (pass/fail)

Seminarium (Seminar) - stopień (grade)



Laboratorium (Laboratory) - stopień (grade)

Zasada wystawiania oceny końcowej, w nawiasie (czcionka pochyła) po angielsku

Zaliczenie głównie na podstawie uzyskania pozytywnych stopni z seminarium i laboratorium (pass/fail based primarily on obtaining positive grades from the seminar and laboratory)

Słowa kluczowe (5) w j. polskim i angielskim

zajęcia, wykład, seminarium, laboratorium, nanokrystaliczne materiały (course, lecture, seminar, laboratory, nanocrystalline materials)


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna