9360-0230/01 – Elektrochemie uhlíkatých nanomateriálů (EUN)
| Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2020/2021 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět poskytuje studentovi přehled o vlastnostech uhlíkatých materiálů vztažených k současným potřebám v elektrochemii. Budou diskutovány především potřebné vlastnosti pro nové typy baterií a to Li-ion nebo průtočné baterie. Student se seznámí se základy elektrochemie, aplikací nanouhlíků v bateriích a dalších elektrochemických zařízeních.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Uhlík je a hrál důležitou roli ve vývoji v elektrochemickém výzkumu. Uhlíková pasta a lesklé uhlíkové elektrody byly při elektroanalýze nezbytné jako levné alternativy k ušlechtilým kovům. Uhlík také hraje důležitou roli v aplikačních oblastech elektrochemie - při výrobě energie a skladování a podpoře katalyzátorů. Použití uhlíkových elektrod tak zahrnuje celou řadu oborů, vyžadujících vstup od materiálových chemiků, techniků a fyziků, jakož i od těch, kteří se zabývají tradičnějšími aspekty elektrochemie. Předmět má akademický i technologický význam.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
ústní zkouška
E-learning
Další požadavky na studenta
Základní znalost chemie a fyziky materiálů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod a historické pozadí
2. Příprava grafenu a jeho vlastnosti
2.1. Metody top-down (mechanická exfoliace, exfoliace v roztoku, elektrochemická exfoliace grafitu, chemická oxidace grafitu, exfoliace a redukce, otevírání/rozbalování uhlíkových nanotrubiček: grafenové nanoribony)
2.2. Metody bottom-up (chemická syntéza, epitaxiální růst na SiC, chemická depozice par, 3D grafen)
2.3. Zpracovatelnost grafenových materiálů
2.4. Charakterizační metody
3. Elektrochemie na grafenových površích
3.1. Grafen a heterogenní přenos elektronů
3.2. Vliv dopantů a nečistot na grafenovou elektrochemii
3.3. Spektroelektrochemie grafenu
4. Grafen v elektrochemickém snímání a biosensingu
4.1. Grafenové senzory a biosenzory (analýza biomarkerů, analýza DNA/proteinů/buněk, analýza těžkých kovů, grafen v bezpečnostních aplikacích)
5. Grafen v energetických systémech
5.1. Grafen pro kondenzátory a superkondenzátory
5.2. Reakce redukce kyslíku na grafenu
5.3. Grafenové solární články
5.4. Lithium-iontové baterie na bázi grafenu
6. Závěr a perspektivy do budoucna
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.