651-3028/02 – Metody strukturní a fázové analýzy nanomateriálů (MSFAN)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit posluchače s problematikou textury a struktury nanomateriálů a vybraných metod jejich studia. V oblasti textury materiálů studenti dále získají znalosti v oblasti 3D mikroskopických technik, stanovení specifického povrchu a velikosti částic. Pro studium struktury materiálů se studenti seznámí s RTG difrakční analýzou. Po absolvování tohoto předmětu budou studenti schopni navrhnout vhodnou metodu pro studium textury povrchů materiálů a využít RTG difrakční analýzu pro charakterizaci nanomateriálů, provést vlastní difrakční experiment a interpretovat naměřená data.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Exkurze
Anotace
Předmět je zaměřen na metody sloužící pro charakterizaci textury a fázového složení a struktury nanomateriálů. Dále předmět umožní studentům pochopit význam RTG difrakční analýzy pro studium nanomateriálů. Úvodní přednášky budou orientovány metody pro charakterizaci texturních parametrů kompaktních a práškových materiálů. V další části studenti získají podrobnější znalosti v oblasti popisu struktury materiálů, budou definovány pojmy z oblasti symetrie krystalových struktur a krystalochemie. Další blok přednášek bude zaměřen na vznik a charakteristiku RTG záření, dále na jeho interakci s hmotou. Informace o RTG difrakčních technikách, konstrukci přístrojů pro RTG difrakční analýzu, a jednotlivých funkčních prvcích difraktometrů budou náplní následujícího bloku přednášek. Další část bude zaměřena na využití RTG difrakční analýzy pro kvalitativní a kvantitativní fázovou analýzu. V posledním bloku přednášek bude vysvětlen význam této metody pro charakterizaci nanomateriálů z pohledu strukturního.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Ústní zkouška.
E-learning
https://www.vsb.cz/e-vyuka/cs/subject/651-3028/02
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Metody texturní analýzy povrchů pevných a práškových materiálů. Profilometrie, 3D mikroskopie.
2. Specifický povrch práškových materiálů.
3. Velikost částic. Sítová analýza, sedimentační metody, laserová granulometrie, metoda DLS.
4. Základní pojmy z oblasti mineralogie a krystalografie. Krystalové soustavy, Bravaisovy mřížky, indexy mřížkových uzlů, mřížkových směrů a mřížkových rovin.
5. Reálné krystalové struktury. Izomorfie, polymorfie, polytypie, defekty krystalových struktur.
6. Vznik RTG záření, zdroje rentgenového záření. Interakce RTG záření s hmotou. Rozptyl RTG záření, difrakce na krystalové mřížce, vliv rozmístění atomů na difrakční obraz.
7. Přehled RTG difrakčních technik, metody studia monokrystalů, studium práškových a polykrystalických látek.
8. Konstrukce RTG práškového difraktometru, modifikace uspořádání RTG difraktometrů.
9. Konstrukční prvky RTG difraktometrů.
10. RTG difrakční záznam, informace skryté v difrakčním záznamu.
11. Aplikace difrakčních metod. Kvalitativní a kvantitativní difrakční analýza, určování mřížkových parametrů polykrystalických látek.
12. Měření velikosti krystalitů, studium mikroskopických napětí. Využití RTG difrakční analýzy pro studium textur.
13. RTG difrakční analýza za vysokých teplot a tlaků.
14. Využití Rietveldovy metody pro kvantitativní fázovou analýzu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.