Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Laboratorium funkcjonalizacji materiałów

Koordynator przedmiotu:

dr hab. inż. W.Ziemkowska, prof. PW

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Technologia Chemiczna

Grupa przedmiotów:

Obowiązkowe

Kod przedmiotu:

Semestr nominalny:

2 / rok ak. 2020/2021

Liczba punktów ECTS:

3

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1. godziny kontaktowe 30 h, w tym: a) obecność na laboratorium 30 h, 2. wyszukanie i zapoznanie się z literaturą 10 h 3. opracowanie otrzymanych wyników w formie pisemnego sprawozdania 10 h Razem nakład pracy studenta: 30h+10h+10h=50 h, co odpowiada 3 punktom ECTS.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

1. obecność na laboratorium 30 h, Razem: 30 h, co odpowiada 2 punktom ECTS.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1. laboratorium 30 h, Razem: 30 h, co odpowiada 2 punktom ECTS.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład0h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium30h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

-

Limit liczby studentów:

-

Cel przedmiotu:

Celem laboratorium jest zapoznanie studentów z chemicznymi i fizykochemicznymi metodami funkcjonalizacji materiałów oraz metodami ich charakteryzacji. Na laboratorium składają się 3 ćwiczenia, każde obejmuje dwa dni zajęciowe po 5 godzin.

Treści kształcenia:

I. Synteza i charakterystyka materiałów typu MOF (prowadzący mgr inż. Michał Terlecki). Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami z dziedziny mechanochemii i funkcjonalnych nanomateriałów półprzewodnikowych. W ramach ćwiczenia studenci będą mieli za zadanie otrzymanie kropek kwantowych ZnO stabilizowanych anionami benzamidowymi. Następnie otrzymany materiał będzie poddany mechanochemicznej modyfikacji z wykorzystaniem β-cyklodekstryny. Otrzymane materiały zostaną scharakteryzowane za pomocą proszkowej dyfraktometrii rentgenowskiej (PXRD) i spektroskopii UV/Vis. Omówienie uzyskanych wyników pozwoli studentom na porównanie wpływu budowy powierzchni nanokryształów na właściwości fizykochemiczne materiału i lepsze zrozumienie procesów mechanochemicznych. Plan zajęć: 1. Wstęp i omówienie zagadnień teoretycznych związanych z koloidalnymi nanomateriałami półprzewodnikowymi i metodami ich syntezy i modyfikacji. 1 h 2. Synteza kropek kwantowych ZnO stabilizowanych anionami benzamidowymi. 4 h 3. Oczyszczenie produktu i jego modyfikacja metodą mechanochemiczną. 1,5 h 4. Przedstawienie techniki proszkowej dyfraktometrii rentgenowskiej (PXRD) i analiza otrzymanych materiałów. 1,5 h 5. Przedstawienie technik spektroskopii UV/Vis i analiza otrzymanych materiałów. 1,5 h 6. Omówienie i podsumowanie wyników. 0,5 h Literatura 1. P. Krupiński, A. Kornowicz, K. Sokołowski, A. M. Cieślak, J. Lewiński, Chemistry - A European Journal 2016, 22, 7817 2. M. Green Semiconductor Quantum Dots: Organometallic and Inorganic Synthesis, RSC, 2014 3. M. Sopicka-Lizer, High-Energy Ball Milling Mechanochemical Processing of Nanopowders, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2010 2. Wytwarzanie i charakterystyka nanokrystalicznych elektrochemicznych powłok metalicznych i kompozytowych (prowadzący: dr hab. inż. Jerzy Robert Sobiecki, dr inż. Beata Kucharska (WIM)) Celem laboratorium jest zapoznanie studentów z elektrochemicznym otrzymywaniem powłok metalicznych i kompozytowych o strukturze nanokrystalicznej oraz badanie wybranych właściwości uzyskanych warstw powierzchniowych. W pierwszej części zajęć (5 h) zostaną omówione metody kontroli parametrów procesowych wpływających na wielkość krystalitów osadzanych metali. W trakcie zajęć studenci samodzielnie przygotowywać będą podłoża i następnie wytwarzać na nich warstwy nano-niklu, nano-miedzi oraz kompozytów typu Ni-nanoAl2O3 oraz Cu-nanorurki węglowe. W celach porównawczych studenci osadzą również czyste mikrokrystaliczne powłoki Ni oraz Cu. Tak wytworzone powłoki studenci poddadzą badaniom mikrostruktury (mikroskopia optyczna powierzchni warstw), chropowatości i adhezji warstw do podłoża.W drugiej części zajęć (5 h) studenci zapoznani zostaną z techniką preparatyki zgładów metalograficznych i następnie samodzielnie przeprowadzą przygotowanie próbek do obserwacji przekrojów poprzecznych wytworzonych powłok. Na tak przygotowanych preparatach studenci wykonają badania mikrostruktury w przekroju poprzecznym oraz mikrotwardości powłok metodą Vickersa. Dodatkowo w tej części zajęć studenci wykonają badania korozyjne wybranych powłok metodą potencjodynamiczną. Na podstawie przeprowadzonych badań studenci przygotują raport z przeprowadzonego ćwiczenia. 3. Badania katalizatorów w ogniwie paliwowym zasilanym kwasem mrówkowym (DFAFC) Prowadzący: dr inż. Marta Mazurkiewicz-Pawlicka, dr Artur Małolepszy Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadą działania niskotemperaturowych ogniw paliwowych. W ramach ćwiczenia studenci samodzielnie przygotują katalizatory, które zostaną zbadane w ogniwie paliwowym zasilanym kwasem mrówkowym. Ponadto zostanie przeprowadzona analiza ilościowa i jakościowa uzyskanych materiałów. Na podstawie przeprowadzonych badań studenci przygotują raport z przeprowadzonego ćwiczenia.

Metody oceny:

Zaliczenie trzech ćwiczeń

Egzamin:

nie

Literatura:

-

Witryna www przedmiotu:

ch.pw.edu.pl

Uwagi:

-

Efekty uczenia się