|
Vyučující
|
-
Kalinová Klára, doc. Ing. Ph.D.
-
Kolek Ondřej, Ing. Ph.D.
-
Hrůza Jakub, Ing. Ph.D.
-
Komárek Michal, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Úvod, přehled metod z hlediska fyzikálních principů, přehled metod z hlediska sledovaných vlastností. Spektra a energetické hladiny atomů. 2. Elektronová mikroanalýza a spektrometrie (SEM, EPMA, XRF, EDS, WDS, TEM, SAED, EELS). 3. Mikroskopie se vzorkovací sondou (STM, AFM), optická mikroskopie, metody pro stanovení velikosti a distribuce velikosti nanočástic. 4. RTG difrakce (XRD, SAXS), RTG absorpční spektroskopie (XAS, EXAFS-XANES-NEXAFS). Elektronová difrakce (LEED, RHEED). 5. Fotoelektronová spektroskopie (XPS, AES). Spektroskopické metody (FTIR, RS, SERS). 6. Metody založené na detekci iontů (SIMS) a jaderné metody (RBS, ERDA, PIXE). Speciální metody (zeta-potenciál, CLM). 7. Metody termické analýzy a kalorimetrie (DTA/DSC, rozpouštěcí kalorimetrie). 8. Stanovení povrchové a mezifázové energie (goniometrie). 9. Elektrochemická měření: základní metody charakterizace elektrochemických článků, stanovení impedance, kapacity a životnosti baterií. Stanovení konverzní účinnosti fotovoltaických článků. 10. Charakteristika částicových vzduchových filtrů: Základní filtrační charakteristiky, způsob jejich výpočtu, zpracování a interpretace. Metody měření pro jednotlivé aplikace. Hodnocení katalytických procesů. 11. Charakteristika kapalinových filtrů: Základní filtrační charakteristiky, způsob jejich výpočtu, zpracování a interpretace. Metody měření pro jednotlivé aplikace. 12. Antimikrobiální vlastnosti filtračních nanomateriálů: Testování antimikrobiálních vlastností materiálů v proudícím médiu (kapalina, plyn). Testování antibakteriálních vlastností povrchů a povrchových úprav. 13. Akustická měření: zvuková pohltivost, vložný útlum, stupeň vzduchové neprůzvučnosti, tlumení konstrukce, měrný odpor, optické metody, hluková mapa. Obsah cvičení: úlohy obsahují měření daných vlastností, vyhodnocení výsledků měření a vypracování protokolu.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce)
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 74 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 20 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Student získá detailní přehled o hlavních metodách studia a charakterizace nanomateriálů. Nanomateriály jsou zde míněny: nanočástice, nanovlákna, nanopovrchy a nanopóry. Jednotlivé bloky měřících metod jsou v úvodu zaměřeny na analytické metody hodnocení nanostruktur a další metody rozděleny dle aplikací zkoumaných na TUL. V rámci cvičení studenti připraví nanomateriál, u nějž budou v průběhu semestru postupně zjišťovat jeho vlastnosti. Krom toho navštíví pracoviště se špičkovými analytickými přístroji.
Získání přehledu o charakterizaci nanomateriálů, znalosti měřících metod
|
|
Předpoklady
|
Znalost středoškolské chemie, fyziky a matematiky
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Zápočet: Nejméně 10 cvičení formou laboratorních prací a odborných exkurzí na pracovištích s odpovídajícím analytickým vybavením.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bhushan, B. Springer handbook of nanotechnology. Berlin: Springer, c2004.. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. ISBN 978-3-642-02524-2.
-
Černohorský T., Jandera P. Atomová spektrometrie; Univerzita Pardubice, 1997..
-
G. Cao. Nanostructures & Nanomaterials: Synthesis, Properties & Applications, Chapter 8. Characterization and Properties of Nanomaterials. Imperial College Press, London, 2004. ISBN 1-86094-4159.
-
G.L. Hornyak a kol. Introduction to Nanoscience. Chapter 3. Characterization Methods.. CRC Press, 2008. ISBN 978-4200-4805-6.
-
Lajunen L. H. J., Perämäki P. Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption and Emission, 2nd Edition; Royal Society of Chemistry: Cambridge, UK, 2004, ISBN 0-85404-624-0..
-
Šulc, J., Šinták, J. Právní problematika a ochrana životního prostředí. Skripta VŠST Liberec, 1990. ISBN 80-7083-027-1.
|