Hoppa till huvudinnehållet

SK2760 Nanomaterialkemi 7,5 hp

Välj termin och kursomgång

Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.

Kursval

Gäller för kursomgång

VT 2025 TNTEM programstuderande

Anmälningskod

61158

Rubriker med innehåll från kursplan SK2760 (VT 2022–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Kursen ger en översikt över de strategier för tillverkning av nanostrukturerade funktionella material, från byggstenar, med minst en dimension mindre än 100 nm. Det syftar till att lära eleverna en mängd lösningbaserade kemiska metoder som vanligen används för framställning av nanostrukturerade material.

En allmän introduktion till materialkemi från atomär nivå till bildning av kristaller / fasta ämnen och kristallstrukturer, intermolekylära och intramolekylära krafter, molekylära strukturer, stökiometriska beräkningar kommer att införas i början. Botten upp strategier för tillverkning av nanostrukturerade material med en högre flexibilitet för att kontrollera materialens mikrostruktur kommer att betonas. Lösningbaserade metoder kommer att prioriteras för att understryka betydelsen av tidigare kemisk kunskap i skapandet av det önskade materialet.

Följande metoder för tillverkning av nanomaterial kommer att täckas specifikt:

Lösning samutfällning, termodynamisk modellering, sol-gel-syntes, redoxreaktioner och elektrokemisk syntes, mikroemulsion syntes. Självorganiserande processen, relaterade principer kemiska och dess användning kommer att presenteras för framställning av högre ordning nanostrukturer. Efter alla dessa tekniker för-och nackdelar diskuteras och flera exempel på genomförandet i materialvetenskap kommer att presenteras.

Lärandemål

Denna kurs ger en introduktion till en mängd olika kemiska experimentella tekniker som används för tillverkning av nanomaterial.

Efter ett framgångsrikt slutförande av kursen skall studenten kunna:

  • Beskriva och skilja mellan olika modeller av kemisk bindning (joniska, Kovalent, metall) och föreslå den dominerande typen av bindning i olika föreningar.
  • Upprätta Lewis strukturer, inklusive resonans och alternativa former, bestämma VSEPR-formler och geometri av kemiska föreningar och ange hybridisering.
  • Dra formen av enkla molekyler, visa bindning systemet och laddning på varje atom.
  • Beskriv bottom-up och top-down strategier för att framställa nanostrukturerade material.
  • Lista över lösningsbaserade tekniker som används för tillverkning av nanomaterial.
  • Beskriva och jämföra samutfällningsteknik med de andra lösningbaserade tekniker.
  • Beskriva och jämföra sol-gel teknik med de andra läsningsbaserade metoder.
  • Beskriva mikroemulsion syntes teknik och jämföra det med andra tekniker.
  • Förklara den bakomliggande principen för morfologi och storlek kontroll i lösning-baserade tillverkningsteknik.
  • Beskriv principer för elektrokemiska redoxreaktioner och förklara processen för tillverkning av nanostrukturerade material.
  • Beskriv självorganisering, förklara den underliggande principen för tillverkning av nanostrukturerade material.
  • Ge exempel på nanostrukturerade material som tillverkats genom självorganisering.
  • Beskriv principer för självorganisering med mesocrystaller.
  • Föreslå möjliga Strategier för tillverkning av ett nanomaterial med givna komplexitet.
  • Utforma en strategi / strategier för tillverkning av nanomaterial med definierade sammansättning, morfologi och partikelstorlek.
  • Sammanställa information i litteraturen om kemiska och fysiska tillverkningsmetoder.
  • Presentera och diskutera om olika tillvärkningsmetoder skriftligt och muntligt.

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Engelska B/Engelska 6 

Grundläggande inledande kemi eller materialvetenskap kunskaper på universitetsnivå.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Ingen information tillagd

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

A, B, C, D, E, FX, F

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgift 1, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • INL2 - Inlämningsuppgift 2, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • INL3 - Inlämningsuppgift 3, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • LAB1 - Laboration, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • RAPP - Projektrapport, 2,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TENA - Tenta - muntlig presentation, 3,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg

Alla moment är obligatoriska. För att få ett godkänt betyg på kursen ska alla uppgifter och projektrapport som uppfyller den kvalitet som krävs lämnas in och den muntliga presentationen skall utföras.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ja

Examinator

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kursrum i Canvas

Registrerade studenter hittar information för genomförande av kursen i kursrummet i Canvas. En länk till kursrummet finns under fliken Studier i Personliga menyn vid kursstart.

Ges av

Huvudområde

Teknisk fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Påbyggnad

  • SK2761 Karakterisering av nanomaterial
  • SK2757 Projekt i nanomaterial

Kontaktperson

Muhammet Toprak (toprak@kth.se)