Badania fizykochemiczne materiałów 310-CS1-3PDWXI-6

Studia 1-ego stopnia, profil ogólnoakademicki, dziedzina: nauki ścisłe i przyrodnicze, dyscyplina:chemia, studia stacjonarne, 30W, 30 L, 4 ECTS, Ogólny nakład pracy studenta: 100 godz. w tym: udział w zajęciach: 60 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń, egzaminu: 40 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie 7,5 godzin.

Wykłady:
- klasyfikacja materiałów, rodzaje badań fizykochemicznych (m.in identyfikacyjne, porównawcze), klasyczna analiza chemiczna, testy mikrokrystaliczne,
- techniki ekstrakcyjne stosowane podczas badania materiałów, m.in. ekstrakcja do fazy stałej (SPE), mikroekstrakcja dyspersyjna ciecz-ciecz (DLLME) i jej modyfikacje, zastosowanie związków powierzchniowo czynnych w DLLME, mikroekstrakcja poprzez emulgację wspomagana ultradźwiękami USAEME, mikroekstrakcja do fazy stacjonarnej (SPME),
- możliwości i ograniczenia technik mikroekstrakcyjnych, czynniki wspomagające proces wydzielania, współczynnik wzbogacenia analitów, czynniki wpływające na wydajność ekstrakcji, automatyzacja procesu,
- spektroskopia absorpcyjna w zakresie UV-VIS przeznaczona do badań materiałów,
- podstawy fizykochemiczne procesu chromatograficznego, wysokosprawna chromatografia cieczowa sprzężona z różnymi rodzajami detektorów w kontekście badania materiałów,
- spektrometria mas, interpretacja widm masowych, analiza jakościowa i ilościowa; sposoby identyfikacji materiałów w technikach chromatograficznych.
Materiały stosowane w urządzeniach gromadzących energię (rodzaje, funkcje i wymagania).
Zastosowanie skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii do badania materiałów.
Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni, spektroskopii Ramana oraz dyfrakcji promieniowania X i dyfrakcji elektronów w badaniu materiałów stosowanych w bateriach jonowych.
Techniki elektrochemiczne stosowane do testowania materiałów elektrodowych w bateriach i kondensatorach.

Laboratorium:
Identyfikacja składników mieszaniny materiału stałego:
- zapoznanie się z techniką ekstrakcji do fazy stałej (SPE) z wykorzystaniem różnych kolumn ekstrakcyjnych m.in. SDB1, HLB, MCX,
- wykonanie pomiarów spektrofotometrycznych (UV-VIS) uzyskanych ekstraktów,
- analiza jakościowa materiału stałego w wykorzystaniem chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS), badanie szlaków fragmentacyjnych analizowanych związków.
Badania morfologii i składu materiałów stosowanych w bateriach za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego i spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii.
Badanie materiałów farmaceutycznych z wykorzystaniem spektroskopii osłabionego całkowitego odbicia w podczerwieni.
Elektrochemiczne badanie materiałów elektrodowych w bateriach litowych.
Zastosowanie dyfrakcji elektronów do badania struktury i identyfikacji materiałów.