Kursplan för Nanomaterial för energi- och miljötillämpningar

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• förklara sambandet mellan fysikaliska och kemiska nanomaterialegenskaper och deras nanostruktur i kontexten av energi- och miljötillämpningar,
• redogöra för och välja lämplig teknik för framställning (t.ex. i renrumsmiljö) av nanomaterial,
• använda mikroskopiska och spektroskopiska analaysmetoder och föreslå lämpliga metoder för att analysera nanomaterial,
• bedöma möjligheterna för hur nanostrukturerade material kan bidra till mer effektiva energi- och miljötillämpningar,
• designa ett nanomaterial för komplexa tekniska system där dess kemiska, fysikaliska och/eller mekaniska egenskaper som uppkommer i nanoskala är viktiga,
• sammanställa information från litteratursökning om tekniker som kan realisera idéer för framställning av nya nanomaterial.

Innehåll

Nanomaterial har börjat revolutionera våra liv. De framställs genom att tillsätta komponenter i nanoskala till redan existerande bulkmaterial eller genom att skapa helt nya nanostrukturerade material. Kursen presenterar nanomaterial för främst energitekniska och vattenreningstekniska tillämpningar, men även andra tillämpningsområden behandlas för att lyfta fram de multidisciplinära möjligheterna hos nanomaterial. Kursen tar upp hur materialens struktur (kristallinitet, defekter och kristallin fas), storlek, form och dimensionalitet påverkar materialets ytegenskaper (ytladdning, ytspänning, reaktivitet, ytstruktur och fotokatalytiska egenskaper), agglomerationstillstånd, elektronstruktur, mekaniska- och elektriska egenskaper samt sensorrelaterade egenskaper. Vidare används metoder för framställning av nanomaterial såsom våtkemisk NP-syntes, epitaxiella- och sputtringsmetoder, elektron- och fotolitografi elektron/jonstråleinducerad deponering och metoder baserade på mekanisk deformation. Slutligen används analysmetoder för nanomaterial som t.ex. SEM, TEM, STM, AFM (piezo, Kelvin probe, tunneling), Ramanspektroskopi och XPS.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer, grupparbete.

Examination

Muntlig tentamen (3 hp). Skriftliga inlämningsuppgifter  och laborationer (2 hp).

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Övriga föreskrifter

Samläsning med motsvarande kurs inom forskarutbildningen.