DA0309 Tradicionālo un mūsdienu neorganisko materiālu ķīmija un tehnoloģija

Kods DA0309
Nosaukums Tradicionālo un mūsdienu neorganisko materiālu ķīmija un tehnoloģija
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles; Brīvās izvēles
Līmenis un tips Augstākā līmeņa, Akadēmiskais
Tematiskā joma Ķīmija un ķīmijas tehnoloģija
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Gundars Mežinskis, Līga Orlova
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss rada padziļinātu izpratni par tradicionālajām un mūsdienu neorganisko materiālu sintēzes metodēm, to ķīmiju, tehnoloģiju un izmantošanu. Mācību darbs ir orientēts uz zināšanu paplašināšanu par mūsdienu neorganisko materiālu ķīmiju un ieguves tehnoloģijām, izpratnes izkopšanu par sakarību “sintēzes metode – materiāla struktūra – īpašības”..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Galvenie zinātniskie jautājumi modernajā neorganisko materiālu sintētiskajā ķīmijā. Neorganiskie materiālu jaunu sintēzes reakciju, ieguves veidu un tehnoloģiju izstrādes pamatvirzieni. 2 3 0 0
Augsttemperatūras sintēze. Augsttemperatūras sintētisko reakciju veidi. Sola-gela tehnoloģija un prekursori augsttemperatūras cietvielu sintēzei. Pašizplatošās augsttemperatūras sintēze. 4 6 0 0
1.laboratorijas darbs. Augsttemperatūras sintēze, izmantojot neapstrādātus izejmateriālus, mehāniski maltus izejmateriālus un ar sola-gela metodi sagatavotus izejmateriālus. 8 12 0 0
Savienojumu sintēze un attīrīšana zemās temperatūrās. Zemo un ultra-zemo temperatūru ieguve un mērīšana. Vakuuma tehnoloģijas izmantošana neorganisko materiālu sintēzē. 2 3 0 0
Hidrotermālā un solvotermālā sintēze. Hidrotermālās un solvotermālās sintēzes pamati. Funkcionālo materiālu ieguve no hidrotermālām un solvotermālām sistēmām: kristālu, ceolītu ieguve. 2 3 0 0
2.laboratorijas darbs. Nanopulveru hidrotermālā/solvotermālā sintēze. 4 6 0 0
1.tests. Neorganiskie materiālu jaunu sintēzes reakciju, ieguves veidu un tehnoloģiju izstrādes pamatvirzieni. Augsttemperatūras, zemo temperatūru, hidro- un solvotermālā sintēze. 2 3 0 0
Neorganisko materiālu sintēze pie augsta spiediena. Augsta spiediena ietekme uz neorganiskajām ķīmiskajām reakcijām. 2 3 0 0
Neorganiskā fotoķīmiskā sintēze. Pamata koncepcijas. Eksperimentālās tehnikas: gaismas avoti, reaktori, fotonu aktinometri. Neorganisko savienojumu fotoķīmiskā sintēze. 2 3 0 0
Ķīmiskā tvaika nogulsnēšana un tās izmantošana neorganisko materiālu sintēzē. Ķīmiskā tvaika nogulsnēšanas pamati: plazmas uzlabotā ķīmiskā tvaika nogulsnēšana, atomārā slāņa ķīmiskā nogulsnēšana. 2 3 0 0
Neorganisko poraino materiālu sintētiskā ķīmija. Ceolītu sintēze, sintēzes optimizācija. Ceolītiem līdzīgie materiāli – molekulārie sieti. Liela izmēra ceolītu kristālu un nanokristālu sintēze. 4 6 0 0
2.tests. Neorganisko materiālu sintēze pie augsta spiediena. Neorganiskā fotoķīmiskā sintēze. Ķīmiskā tvaika nogulsnēšana. Neorganisko poraino materiālu sintētiskā ķīmija. 2 3 0 0
Mūsdienu keramisko materiālu sintēze. Nanoizmēra pulveru ieguve. Nanokeramikas saķepināšana. Keramiskās matricas kompozīti. Caurspīdīgā keramika. Keramiskie materiāli lāzeriem. 4 6 0 0
Ievads heirarhiālos materiālos. Hierarhiālo materiālu sintēze: veidnes, pašsakārtošanās, bioinspirētā un biomimetiskā statēģija. 2 3 0 0
Kristālu audzēšanas tehnoloģijas. Kristālu audzēšana no tvaika fāzes. Kristālu audzēšana no šķīduma un kausējuma. Čohraļska, Bridžmena, siltummaiņas, zonu un Verneila metodes. 2 3 0 0
Nanotehnoloģijas jēdziens un vēsture. Nanomateriālu klasifikācija. Nanostruktūru sintēze. Nanomateriālu īpašības: optiskās, magnētiskās, elektroniskās, mehāniskās, katalītiskās, nelineāri optiskās. 2 3 0 0
Nanomateriālu sintētiskā ķīmija. molekulārā pašsakārtošanās, slāni pēc slāņa, veidnes, mikro- un nano-emulsijas, koloidāli ķīmiskā, sola-gela metodes. Specifiskās nanomateriālu sintēzes metodes. 4 6 0 0
3.tests. Mūsdienu keramisko materiālu sintēze. Hierarhiālo materiālu sintēze. Kristālu audzēšanas tehnoloģijas. Nanomateriālu klasifikācija, sintēze un īpašības. Nanomateriālu sintētiskā ķīmija. 2 3 0 0
Nanopārklājumi, to ieguves metodes. Antikorozijas, antibakteriālie, pasdziedējošies un funkcionālie pārklājumi. Ar siloksāniem modificētie pārklājumi. Hidrofīlie un superhidrofobie pārklājumi. 4 6 0 0
3.laboratorijas darbs. Nanopārklājumu sintēze un īpašību (cietība, korozijas izturība) noteikšana. 4 6 0 0
Amorfo materiālu struktūra, sintēzes kritēriji un tehnoloģijas. Amorfo materiālu morfoloģija un struktūras liela attāluma nesakārtotība. Amorfo sakausējumu veidošanās principi. 2 3 0 0
Praktiskā darba 'Jauno neorganisko materiālu sintēzes metode, tās priekšrocības un ierobežojumi' prezentācija. 2 3 0 0
Kopā: 64 96 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir veidot zināšanas par mūsdienu neorganisko materiālu ķīmiju, tehnoloģiju, īpašībām un izmantošanas jomām. Studiju kursa uzdevumi ir nostiprināt zināšanas par tradicionālo neorganisko materiālu ķīmiju, tehnoloģiju un attīstīt kompetenci moderno neorganisko materiālu sintēzes metodēs, ķīmijā un tehnoloģijā.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Prot izmantot nepieciešamo tehnoloģisko aprīkojumu un pārzina sintēzes apstākļus dažādajām neorganisko materiālu sintēzes tehnoloģijām. - Pārbaudes veids: 3 laboratorijas darbi. Kritēriji: students prot realizēt 3 dažādas neorganisko materiālu sintēzes metodes, izmantojot dažādus izejmateriālus un tehnoloģisko aprīkojumu.
Spēj analizēt atsevišķai sintēzes metodei veltīto jaunāko zinātnisko publikāciju rezultātus, sagatavojot kursa darbu un prezentāciju. - Pārbaudes veids: kursa darbs un tā prezentācija. Kritēriji: analizētas vismaz 15 pēdējo 3 gadu publikācijas un pamatotas konkrētās metodes priekšrocības un trūkumi.
Spēj izskaidrot tradicionālās un modernās neorganisko materiālu sintētiskās ķīmijas metodes, kā arī orientēties nepieciešamajā aprīkojumā un iegūto materiālu pielietojuma jomās. - Pārbaudes veids: 3 testi. Kritēriji: pārzina nepieciešamo tehnoloģisko aprīkojumu un sintēzes apstākļus dažādajām neorganisko materiālu sintēzes tehnoloģijām. Pārzina iegūto materiālu svarīgākās īpašības un izmantošanas jomas.
Pārzina un spēj izskaidrot tradicionālās un modernās neorganisko materiālu sintētiskās ķīmijas metodes, kā arī orientēties nepieciešamajā aprīkojumā un iegūto materiālu pielietojuma jomās. - Pārbaudes veids: eksāmens. Kritēriji: pārzina nepieciešamo tehnoloģisko aprīkojumu un sintēzes apstākļus dažādajām neorganisko materiālu sintēzes tehnoloģijām. Pārzina iegūto materiālu svarīgākās īpašības un izmantošanas jomas.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Testi - 30%
Kursa darbs un tā prezentācija - 5%
Laboratorijas darbi - 15%
Eksāmena vērtējums - 50%
 
Priekšzināšanas Neorganiskās ķīmijas un fizikas zināšanas bakalaura studiju līmenī.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi Pārbaudījumi (brīvai izvēlei)
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 48.0 0.0 16.0 * *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]