Students will be able to:

Explain different behavior of nano and macro objects within the top-down approach.

Describe the influence of surface energy and surface stress on equilibria in nanosystems.

Characterize nanoparticles properties on the bases of crystal lattice dynamic.

Studenti budou umět:

Kvalitativně vysvětlit rozdílné chování nano a makro objektů v přístupu top-down.

Kvantitativně popsat vliv povrchové energie a povrchového napětí na rovnovážný stav nanosystémů.

Interpretovat chování nanočástic na základě dynamiky krystalové mřížky.

Successful completion of the test (at least 40%) and passing the oral exam.

Úspěšné vyřešení zkouškového testu (získání alespoň 40%) a složení ústní zkoušky.

A:Q.Jiang,Z.Wen:Thermodynamics of Materials,Springer-Berlin and Higher Education Press-Beijing,2011,9783642147173

A:F.J.Owens,C.P.Poole:The Physics and Chemistry of Nanosolids,Wiley,2008,9780470067406

D:Q.Jiang,Z.Wen:Thermodynamics of Materials,Springer-Berlin and Higher Education Press-Beijing,2011,9783642147173

D:F.J.Owens,C.P.Poole:The Physics and Chemistry of Nanosolids,Wiley,2008,9780470067406

1. Introduction, top-down and bottom-up approaches

2. Atomic structure of solids

3. Equations of state for solids

4. Geometry of nanoobjects

5. Surface of solids

6. Density of nanoparticles, nanofilms and nanostructured materials

7. Cohesive energy of nanoparticles

8. Dynamics of crystal lattice, influence of surface atoms

9. Heat capacity and heat conductivity of nanosolids

10. Thermodynamics of interfaces

11. Phase equilibria in one-component systems influenced by interfaces

12. Phase equilibria in multi-component systems influenced by interfaces

13. Chemical equilibria in nanossystems

14. Kinetics of reaction in nanosystems

1. Úvod - Top-down vs. bottom-up: dva přístupy k nanoobjektům, teorie vs. experiment

2. Struktura a stavové chování (p-V-T) pevných látek

3. Energetika nanočástic a nanomateriálů

4. Povrch pevných látek

5. Struktura nanočástic a nanomateriálů – I. část (struktura a p-V-T chování nanočástic)

6. Struktura nanočástic a nanomateriálů – II. část (struktura nanostrukturovaných materiálů)

7. Rozměrově závislé kmity krystalové mříže

8. Fázové rovnováhy v jednosložkových nanosystémech – I. část (rovnováhy (g)-(l,s a (l)-(s))

9. Fázové rovnováhy v jednosložkových nanosystémech – II. část (rovnováhy (s1)-(s2), p-T diagramy)

10. Fázové rovnováhy ve vícesložkových nanosystémech – I. část (směšovací a dodatkové veličiny, rovnováhy (l)-(s) v binárních systémech)

11. Fázové rovnováhy ve vícesložkových systémech – II. část (rovnováhy (s1)-(s2) v binárních systémech, struktura bimetalických nanočástic)

12. Termodynamika chemických reakcí nanomateriálů

13. Kinetika chemických reakcí nanomateriálů – I. část (vliv velikosti a tvaru částic na rychlost reakcí (s)-(g) v nanosystémech)

14. Kinetika chemických reakcí nanomateriálů – II. část (vliv velikosti a tvaru na rozpouštění/růst nanočástic v kapalných prostředích)

https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/termodynamika-materialu skripta Termodynamika materiálů (pdf)

https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/fch-nanomaterialu prezentace k jednotlivým přednáškám (ppt), pracovní studijní texty Struktura nanomateriálů (pdf), Rovnováhy v nanosystémech(pdf) a Fyzikální chemie nanomateroálů - příklady (pdf)

https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/termodynamika-materialu skripta Termodynamika materiálů (pdf)

https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/fch-nanomaterialu prezentace k jednotlivým přednáškám (ppt), pracovní studijní texty Struktura nanomateriálů (pdf), Rovnováhy v nanosystémech(pdf) a Fyzikální chemie nanomateriálů - příklady (pdf)

N126026 Introduction to nanomaterials

N126004 Thermodynamics of materials

N108006 Chemistry and physics of solids or N108004 Introduction to study of materials

Základy nanomateriálů

Termodynamika materiálů

Chemie a fyzika pevných látek nebo Úvod do studia materiálů