Předmět: Cvičení ze základů nanomateriálové chemie

« Zpět
Název předmětu Cvičení ze základů nanomateriálové chemie
Kód předmětu KFC/CZNMC
Organizační forma výuky Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 2
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Berka Karel, doc. RNDr. Ph.D.
  • Štefková Barbora, RNDr.
  • Bužková Aneta, Mgr.
  • Prucek Robert, doc. RNDr. Ph.D.
  • Žižlavská Adéla, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Praktické seznámení studentů s přístroji a technikami, zejména z metodou dynamického rozptylu světla (DLS) a UV-vis absorpční spektroskopie. 2. Příprava nanočástic stříbra redukcí amoniakálního maltosou (případně glukosou či xylosou). Sledování vlivu koncentrace komplexotvorného činidla na vlastnosti připravených částic, zejména na jejich velikost. Charakterizace získaných částic metodami dynamického rozptylu světla a UV-vis absorpční spektroskopie. 3. Příprava nanočástic stříbra redukcí amoniakálního kyselinou askorbovou (případně hydrochinonem či katecholem). Sledování vlivu hodnoty pH reakčního systému na vlastnosti připravených částic, zejména na jejich velikost. Charakterizace získaných částic metodami dynamického rozptylu světla a UV-vis absorpční spektroskopie. 4. Příprava nanočástic mědi redukcí měďnaté soli tetrahydridoboritanem sodným (případně hydrazinem) v přítomnosti sodných solí polyakrylových kyselin. Charakterizace získaných částic metodami dynamického rozptylu světla a UV-vis absorpční spektroskopie. 5. Příprava nanočástic zlata redukcí tetrachlorozlatité kyseliny maltosou (případně tetrahydridoboritanem sodným, glukosou či citrátem sodným). Sledování vlivu hodnoty pH reakčního systému na průběh redukce a vlastnosti připravených částic, zejména na jejich velikost. Charakterizace získaných částic metodami dynamického rozptylu světla a UV-vis absorpční spektroskopie. 6. Příprava nanočástic oxidů železa hydrolýzou železnaté a železité soli. Sledování vlivu koncentrace na vlastnosti připravených nanočástic. Charakterizace získaných částic metodami dynamického rozptylu světla a UV-vis absorpční spektroskopie. 7. Využití nanočástic stříbra či zlata v povrchem zesílené Ramanově spektroskopii za využití modelových analytů. Zkoumání vlivu velikosti částic na intenzitu zesílení Ramanova signálu. Sledování vlivu koncentrace některých anorganických iontů na zesílení Ramanova signálu. 8. Aplikace připravených nanočástic mědi, stříbra či zlata v v oblasti heterogenní katalýzy za využití modelových reakcí (např. redukce 4-nitrofenolu). Zkoumání vlivu typu a velikosti částic na jejich katalytickou aktivitu. 9. Příprava organizovaných vrstev nanočástic stříbra na skleněném substrátu za využití 3-aminopropyltriethoxysilanu či poly(diallyldimethyl)amonium chloridu. Sledování vlivu koncentrace použitého spaceru na charakteristiky připravených vrstev. Charakterizace připravených vrstev pomocí UV-vis absorpční spektroskopie. 10. Příprava organizovaných vrstev nanočástic zlata na skleněném substrátu za využití 3-thiopropyltriethoxysilanu. Sledování vlivu koncentrace použitého spaceru na charakteristiky připravených vrstev. Charakterizace připravených vrstev pomocí UV-vis absorpční spektroskopie. Na základě evaluací byly upraven rozsah koncentrací komplexotvorného činidla v úkolech 2 a 3 a v těchto úlohách byl rozšířen výběr redukčních látek. Zároveň byl rozšířen výběr redukčních látek v úloze 4 a 5.

Studijní aktivity a metody výuky
Pozorování, Laborování
Výstupy z učení
Cvičení ze základů nanomateriálové chemie je zaměřeno na přípravu nanočástic a koloidních částic kovů, případně oxidů kovů včetně jejich charakterizace základními metodami či technikami. Druhá část úkolů se vztahuje na aplikace těchto částic v oblasti heterogenní katalýzy či Ramanovy spektroskopie.
Aplikovat a procvičovat základní postupy a metody fyzikální chemie.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Analýza výkonů studenta

1. 100% ní účast v laboratorních cvičeních 2. Vypracované protokoly dle požadavků vedoucího cvičení
Doporučená literatura
  • Farraro, J. R., Nakamoto, K., Brown, Ch. W. (2003). Introductory Raman Spectroscopy. Elsevier.
  • Prucek, R., Kilianová, M. (2013). Cvičení ze základů nanomateriálové chemie. VUP Olomouc.
  • Richards, R. (2005). Surface and Nanomolecular Catalysis. CRC Tailor-Francis Group, London.
  • Sergeev, G. B. (2006). Nanochemistry. Elsevier.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Nanomateriálová chemie (2024) Kategorie: Chemické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná chemie (2022) Kategorie: Chemické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní