651-2064/01 – Cvičení z metod materiálového výzkumu (CAT/CMMV)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Štěpán Kment, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Štěpán Kment, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se seznámí s řadou technik využívaných pro analýzu materiálů a pevných vzorků.
Vyučovací metody
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět si klade za cíl v praktické rovině procvičit vědomosti studentů získaných v rámci předmětů Fyzikálně chemické metody studia materiálů a některých vybraných technik probíraných v rámci předmětu Instrumentální analýza. Tento předmět je rozvrhovaný v letním semestru třetího ročníku a je posledním předmětem orientovaným na charakterizaci materiálů, důraz je tedy kladen na upevnění znalostí souvisejících s probíranými experimentálními technikami, včetně praktického ověření jejich využití v oblastech souvisejících s environmentálními technologiemi. V rámci cvičení se studenti seznámí s následujícími metodami: stanovení distribuce velikosti částic vybranými technikami, metodami stanovení specifického povrchu a distribuce velikosti pórů, IČ a Ramanovou spektroskopií. V rámci předmětu budou rovněž demonstrovány a procvičeny techniky XPS, AFM mikroskopie a Mössbauerovy spektroskopie, které, ačkoliv nejsou hojně rozšířeny v provozních laboratořích, mají svůj nezpochybnitelný význam v oblasti charakterizace materiálů a rozšiřují tak obzor studentů tohoto studijního programu. Mezi laboratorní cvičení je dále zařazena úloha stanovení in vitro toxicity nanomateriálů pomocí průtokové cytometrie. Dvě cvičení v závěru jsou pak zaměřeny na ukázku komplexního přístupu k analýze vod a odpadních materiálů, poslední cvičení je věnováno prezentacím studentů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočet.
E-learning
Další požadavky na studenta
Požadavky budou upřesněny v laboratorních cvičeních.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Praktická cvičení:
1. Úvodní hodina, bezpečnost práce, seznámení s cvičenými tématy, seznámení s laboratořemi.
2. Velikostní charakterizace práškových materiálů pomocí laserové difrakce a metody dynamického rozptylu světla.
3. Využití transmisní elektronové mikroskopie pro velikostní, morfologickou a strukturní charakterizaci materiálů.
4. Velikostní a morfologická charakterizace nanočástic pomocí mikroskopie atomárních sil.
5. Stanovení plochy povrchu a distribuce velikosti pórů nanokrystalických a porézních materiálů.
6. IČ spektroskopie při charakterizaci některých povrchově modifikovaných nanočástic - zpracování dat, vyhodnocení
7. Ramanova spektroskopie při charakterizaci některých povrchově modifikovaných nanočástic -zpracování dat, vyhodnocení.
8. Průtoková cytometrie při studiu in vitro toxicity nanomateriálů. (úvod do nanotoxikologie, studium vlivu působení nanomateriálů na živé soustavy, stanovení viability buněk metodou Live/Dead, stanovení vlivu nanomateriálů na buněčný cyklus).
9. Moderní techniky studia chemického složení povrchů vzorků - XPS, zeta potenciál, mikroskopie atomárních sil
10. Stanovení chemických a fyzikálních parametrů vzorků v kapalném skupenství (analýza chemického složení, využití elektrochemických metod v analýze vody, apod …)
11. Analýza průmyslových odpadů (úprava a příprava vzorků pro analýzu, stanovení základních parametrů jako je ztráta sušením a žíháním, stanovení chemického a fázového složení, …).
12. Volba postupu charakterizace neznámého materiálu, výběr metod a jejich principy, zdůvodnění provedeného výběru - prezentace studentů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.