PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Fyzikální chemie nanomateriálů - M126005
Anglický název: Physical chemistry of nanomaterials
Zajišťuje: Ústav inženýrství pevných látek (126)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Další informace: https://ipl.vscht.cz/studium/studijni-materialy/fch-nanomaterialu
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Leitner Jindřich prof. Ing. DrSc.
Záměnnost : N126027
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Předmět nabízí ucelený výklad významně odlišného chování nanomateriálů (tj. nanostrukturovaných materiálů a nanokompozitů) ve srovnání s materiály "klasickými". Konzistentní top-down přístup spočívající v extrapolaci základních fyzikálních a chemických zákonitostí platných pro makrosvět do "nano" oblasti (1-100 nm) podává vysvětlení významného vlivu velikosti a tvaru nanoobjektů (nanočástic, nanovláken a nanovrstev) na jejich vlastnosti: hustota, tepelná kapacita a tepelná vodivost, kohezní energie, teploty a entalpie fázových transformaci v pevném stavu, tání a sublimace, povrchová a mezifázová energie aj. Předmět dále poskytuje ucelený popis fázových a chemických rovnovah v nanosystémech, v rámci kterého předkládá řešení řady prakticky významných problémů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

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.

Literatura -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)

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

Studijní opory -
Poslední úprava: Leitner Jindřich prof. Ing. DrSc. (30.01.2018)

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)

Sylabus -
Poslední úprava: Leitner Jindřich prof. Ing. DrSc. (20.02.2018)

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)

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (14.03.2018)

Základy nanomateriálů

Termodynamika materiálů

Chemie a fyzika pevných látek nebo Úvod do studia materiálů

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Leitner Jindřich prof. Ing. DrSc. (30.01.2018)

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

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 98 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha