C8870 Syntéza a analýza nových materiálů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2020
Rozsah
0/5/0. 5 kr. (plus ukončení). Ukončení: z.
Vyučující
doc. RNDr. Pavel Brož, Ph.D. (cvičící)
doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc. (cvičící)
Mgr. Zdeněk Moravec, Ph.D. (cvičící)
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D. (cvičící)
prof. RNDr. Jiří Sopoušek, CSc. (cvičící)
prof. RNDr. Jan Vřešťál, DrSc. (cvičící)
Mgr. Vít Vykoukal, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.
Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie - Chemická sekce - Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C7780 Inorganic Materials Chemistry
Požadované znalosti na úrovni základních kurzů obecné, anorganické, fyzikální a analytické chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem laboratorního cvičení je poskytnout studentům základní přehled o nejvýznamnějších syntetických metodách používaných pro přípravu nových kovových a nekovových anorganických materiálů, jako jsou reakce za vysokých teplot mezi tuhými reagenty nebo plynnou a pevnou látkou, koprecipitační metoda, hydrothermální syntéza, supramolekulární templátování a sonochemická metoda. Dalším cílem je seznámit studenty se základními charakterizačními technikami používanými v oblasti materiálové chemie, jako jsou rentgenová prášková difrakce, stanovení měrného povrchu metodou BET, termická analýza, NMR spektroskopie v pevné fázi, optická a elektronová mikroskopie a mechanické zkoušky materiálů.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu:

- orientovat se v syntetických metodách používaných pro přípravu nových kovových a nekovových anorganických materiálů;

- znát principy reakcí za vysokých teplot mezi tuhými reagenty nebo plynnou a pevnou látkou, koprecipitační metody, hydrothermální syntézy, supramolekulárního templátování a sonochemické metody;

- znát principy a metodiku základních charakterizačních technik.

Osnova
  • Seznam úloh předmětu C8870 Syntéza a analýza nových materiálů (laboratorní cvičení):

    1. Příprava YBCO supravodiče.

    2. Příprava zeolitu X.

    3. Příprava mezoporézního materiálu MCM-41.

    4. Příprava binární Pb/Sn slitiny a konstrukce fázového diagramu.

    5. Příprava nanostrukturního Fe2O3 sonochemickou metodou.

    6. Chemicko-tepelné zpracování materiálů.

    7. Stanovení měrného povrchu.

    8. Termická analýza.

    9. Elektronová mikroskopie.

    10. Rentgenová prášková difrakce.

    11. Optická mikroskopie.

    12. Mechanické vlastnosti.

    13. NMR spektroskopie v pevné fázi.
Literatura
  • Literatura uvedena u jednotlivých úloh
  • GIROLAMI, Gregory S., Thomas B. RAUCHFUSS a Robert J. ANGELICI. Synthesis and technique in inorganic chemistry :a laboratory manual. 3rd ed. Sausalito, Calif.: University Science Books, 1998. xiii, 272. ISBN 0-935702-48-2. info
  • CHEETHAM, A K a Peter DAY. Solid State Chemistry - Techniques. Oxford: Oxford University Press, 1987. 398 s. ISBN 0-19-855286-6. info
  • CHEETHAM, A K a Peter DAY. Solid State Chemistry - Compounds. Oxford: Oxford University Press, 1992. 304 s. ISBN 0-19-855166-5. info
  • PINKAS, Jiří, Vendula REICHLOVÁ, Radek ZBOŘIL, Zdeněk MORAVEC, Petr BEZDIČKA a Jiřina MATEJKOVÁ. Sonochemical synthesis of amorphous nanoscopic iron(III) oxide from Fe(acac)3. Ultrasonics Sonochemistry, Elsevier, 2008, roč. 15, č. 3, s. 257-264. ISSN 1350-4177. info
Výukové metody
Předmět C8870 je organizován formou kolovacího praktika. Přihlášení studenti jsou rozděleni do několika skupin po 3-4 osobách. Dle svého zaměření si vyberou šest úloh z nabídky 13 experimentů s vyváženým zastoupením syntetických a analytických úloh. Studenti vykonají jednotlivé úlohy v různých laboratořích Ústavu Chemie a Ústavu geologických věd. Úloha 12 Mechanické vlastnosti pevných látek je prováděna formou společného demonstračního zaměstnání na mechanické zkušebně ÚMI VUT vybavené příslušným přístrojovým zařízením.
Metody hodnocení
Před absolvováním každé úlohy bude provedena zkouška znalostí teoretického základu a postupu práce. Z každé úlohy bude vypracován protokol, který je hodnocen. Závěrečný test bude obsahovat otázky k principům všech úloh.
Informace učitele
http://sci.muni.cz/chemsekce/c8870/
Předmět C8870 je organizován formou kolovacího praktika. Přihlášení studenti budou rozděleni do několika skupin po 3-4 osobách. Dle svého zaměření si vyberou šest úloh z nabídky 13 experimentů s vyváženým zastoupením syntetických a analytických úloh. Studenti vykonají jednotlivé úlohy v různých laboratořích Ústavu chemie a Ústavu geologických věd. Úloha 12 Mechanické vlastnosti pevných látek bude provedena formou společného demonstračního zaměstnání na mechanické zkušebně ÚMI VUT vybavené příslušným přístrojovým zařízením.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2021.