DA8108 Neorganisko materiālu sintēzes un pētīšanas metodes

Kods DA8108
Nosaukums Neorganisko materiālu sintēzes un pētīšanas metodes
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Akadēmiskais
Tematiskā joma Ķīmija un ķīmijas tehnoloģija
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Reinis Drunka
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss rada padziļinātu izpratni par neorganisko vielu iegūšanas un pētīšanas metodēm. Studējošais iegūst zināšanas arī par tādām modernām un strauji augošām zinātnes nozarēm, kā nanomateriāli un nanotehnoloģijas. Mācību darbs ir orientēts uz teorētisko zināšanu papildināšanu ar praktiskām iemaņām laboratorijā, attīstot studenta prasmes izvēlēties atbilstošas vielu un materiālu iegūšanas un pētīšanas metodes..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
1. lekcija. Ievads. Vielas uzbūve un kristālķīmijas pamati, Fāze un fāžu pārejas. ‘’Bottom up’’ un ‘’Top down’’ sintēzes pieejas neorganisko nanomateriālu ieguvē. Instrumentālās un klasiskās sintēzes metodes. Sintēze dažādās vidēs un atmosfērās. Izejmateriālu sagatavošana un produktu pēcapstrāde pēc sintēzes. Sintēzes produktu attīrīšanas metodes. ‘’Green chemistry’’ pieeja. Katalizatoru, pH un virsmas aktīvo vielu loma sintēzē. 6 6 0 0
2. lekcija. Augsttemperatūras sintēzes metodes, materiālu saķepināšanas metodes 2 2 0 0
3. lekcija. Hidrotermālā un solvotermālā sintēzes metode. Sintēze mikroviļņu reaktorā 4 4 0 0
4. lekcija. Sintēze gāzveida fāzē, Plazmas sintēzes metode, Uzputināšanas metodes 4 4 0 0
5. lekcija. Sola-gēla sintēzes metode, Ķīmiskās izgulsnēšanas metode, Sonoķīmiskā un mehanoķīmiskā sintēze. 4 4 0 0
6. lekcija. Kausēto sāļu sintēzes metode, Pirolītiskās izsmidzināšanas metode, Kodināšana un litogrāfija. 4 4 0 0
7. lekcija. Elektroķīmiskās sintēzes metodes- anodēšana un plazmas elektrolītiskā oksidēšana 2 2 0 0
8. lekcija. Neorganisko materiālu īpašības un to raksturošnas metodes 4 4 0 0
9. lekcija. Modernie neorganiskie materiāli – Metālorganiskie karkasi, fulerēni, grafēns, oglekļa nanocaurules, stiklašķiedra, fotohromi materiāli. Ieguves metodes un pielietojums 4 4 0 0
10.lekcija Neorganiskie materiāli enerģētikai. Materiāli ūdeņraža ieguvei un uzglabāšanai 2 2 0 0
1. laboratorijas darbs. Plāno kārtiņu iegūšana ar pirolītiskās izsmidzināšanas metodi 4 4 0 0
2. laboratorijas darbs. Oksīdu nanostruktūru sintēze ar mikroviļņu un hidrotermālo sintēzes metodi 6 6 0 0
3. laboratorijas darbs. Metālu aizsargpārklājumu sintēze ar elektroķīmiskajām metodēm un korozijas ātruma noteikšana elektroķīmiski 6 6 0 0
4. laboratorijas darbs. Keramiku iegūšana, izmantojot plazmas saķepināšanas metodi (SPS) 6 6 0 0
5. laboratorijas darbs. Laboratorijā iegūto materiālu īpašību raksturošana-XRD,XRF, SEM-EDAX, BET, porainība, blīvums 16 16 0 0
1. kontroldarbs 2 2 0 0
2. kontroldarbs 2 2 0 0
Kopā: 78 78 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir attīstīt studentos prasmi analizēt pieejamo zinātnisko literatūru, salīdzināt dažādu neorganisko vielu sintēzes metodes, kā arī izvēlēties piemērotāko no tām, orientēties pieejamajā pētīšanas metožu klāstā, spēt izvēlēties piemērotāko pētīšanas metodi un parametrus, kā arī apkopot un interpretēt iegūtos eksperimentālos rezultātus. Studiju kursa uzdevumi: - sniegt studentiem teorētiskas un praktiskas zināšanas par dažādu neorganisko materiālu sintēzes un pētīšanas metožu priekšrocībām, trūkumiem un ierobežojumiem; - veicināt studentu spējas plānot eksperimentus, analizēt iegūtos rezultātus un interpretēt materiālu īpašības, pielietojot piemērotas pētniecības metodes; - veicināt izpratni par dažādu neorganisko materiālu sintēzes un pētīšanas metožu priekšrocībām, trūkumiem un ierobežojumiem. - veicināt spēju meklēt, kritiski analizēt literatūru un pielietot iegūtās zināšanas bakalaura darba izstrādē.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Pārzina galveno neorganisko materiālu sintēžu metožu teorētiskos aspektus un praktiskā pielietojuma jomas. - Pārbaudes veidi: kontroldarbi, laboratorijas darbi, mājasdarbi, eksāmens. Kritēriji: pamatojoties uz literatūras avotiem, apraksta izvēlētās metodes trūkumus un ieguvumus, nepieciešamās izejvielas un iekārtas, sintēžu metožu parametru ietekmi uz neorganisko materiālu un nanomateriālu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Pārzina galveno neorganisko materiālu pētīšanas metodes. - Pārbaudes veidi: kontroldarbi, eksāmens, laboratorijas darbi, mājasdarbi. Kritēriji: apraksta metodes pielietojumu, novērtē tās ietekmi uz iegūtajiem eksperimentālajiem rezultātiem, mainot tās parametrus, pamato to ar literatūras informāciju un sagatavo aprakstu sintēzes metodes gaitai.
Spēj pastāvīgi sagatavoties un veikt materiāla iegūšanu un analīzi. - Pārbaudes veidi: kontroldarbi, eksāmens, laboratorijas darbi, mājasdarbi. Kritēriji: sagatavots izvērsts metodes apraksts, piemeklēti nepieciešamie reaģenti un trauki, secīgi izpildīta darba gaita un noteiktas materiāla īpašības.
Spēj piedāvāt risinājumu nezināma materiāla iegūšanai un tā parametru noteikšanai. - Pārbaudes veidi: kontroldarbi, laboratorijas darbi, mājasdarbi, eksāmens. Kritēriji: pamatojoties uz literatūras avotiem, atlasa sintēzes un pētīšanas metodi, raksturo trūkumus un ieguvumus, nepieciešamās izejvielas un iekārtas, parametru ietekmi uz neorganisko materiālu un nanomateriālu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Kontroldarbi - 20%
Laboratorijas darbi - 20%
Mājasdarbi - 10%
Eksāmens - 50%
 
Priekšzināšanas Sekmīgi apgūts bakalaura līmeņa studiju kurss Vispārīgā ķīmija.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 40.0 0.0 38.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]