Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2501922 Nanociència i Nanotecnologia | OB | 3 | 1 |
Es recomana haver aprovat el primer curs sencer (especialment Introducció a la Nanociència i la Nanotecnologia, Enllaç Químic i Estructura de la Matèria, i Reactivitat Química) i les assignatures Termodinàmica, Cinètica i Transformacions de Fase, Química Orgànica, Química del Elements i laboratori de microscòpies i caracterització de materials del segons curs.
Es recomana estar cursant al mateix temps, sinó s’ha fet amb anterioritat, la assignatura de tercer: Síntesi i Estructura de Materials Cristal·lins i Amorfs.
L’objectiu d’aquesta assignatura es donar a conèixer una ciència tant important i interdisciplinar com la ciència de les superfícies, frontera entre la física, la química, la biologia i la enginyeria. Es tractaran els aspectes més basics dels fenòmens quimicofísics que tenen lloc en les interfases líquid-gas, sòlid-líquid, sòlid-gas i sòlid-sòlid. S'aprofundirà en diversos temes introduïts en l' assignatura "Introducció a la Nanociència i la Nanotecnologia" de primer curs i “Laboratori de microscòpies i caracterització de materials” de segon curs. S'utilitzaran els coneixements en química i en Termodinàmica per abordar els fenòmens de superfície, interfície i catàlisi heterogènia, discutint-ne els diferents tipus de catalitzadors. Es descriurà amb detall l’estructura superficial dels sòlids i la seva modificació així com les principals tècniques de caracterització superficial des d'un punt de vista estructural, morfològic, microestructural i composicional. S’introduiran les tècniques de creixement de capes primes, destacant-ne la importància del creixement epitaxial en les aplicacions en nanotecnologia.
Amb l’objectiu d’enfortir les competències transversals de l’alumnat en aprenentatge autònom, comunicació científica, raonament crític i perspectiva de gènere, s’inclourà un treball, individual o en grup, de recerca bibliogràfica sobre un tema o concepte científic del camp de la ciència de superfícies que introdueixi aspectes relacionats ambla seva evolució històrica, els actors implicats i les seves relacions, l'impacte en la ciència i en la societat, tot des d'una perspectiva de gènere.
Mòdul A (Dr. José A. Ayllón)
- Superfícies líquides. Tensió superficial. Tècniques mesura tensió superficial. Condensació capil·lar.
- Termodinàmica de les interfases. Isoterma de Gibbs.
- Fisisorció i quimisorció. Isotermes de adsorció. Adsorció de gases. Cinètica d'adsorció
- Interfase solució-electrode. Velocitat de transferència de carga. Corrosió. Electròlisi.
- Mecanisme. Catalitzadors bifuncionals. Exemples de processos de catàlisi heterogènia:. Cracking. Reformat.
- Oxidació catalítica.
Mòdul B (Dra. Gemma Garcia)
- 4.1. Notació de les estructures de superfície
- 4.2. Reconstrucció superficial
- 4.3. Estructura de monocapes adsorbides
- 5.1. Espectroscòpies AES, XPS
- 5.2. Microscòpies de proximitat: AFM, STM, SPM
- 6.1. Nucleació i creixement a partir de fase vapor - Epitàxia
L'assignatura consta de: 28 hores de teoria + 14 hores de problemes + 10 hores de laboratori, per alumne.
Classes de teoria
Es duran a terme combinant la utilització de material en format digital i la pissarra. El professorat plantejarà casos pràctics per tal d'exemplificar l'aplicació de les diverses teories i models.
Classes de problemes
Es tractarà d'impulsar la participació de l’alumnat durant les classes de problemes. Algunes sessions de problemes es realitzaran en grup. Quan el professorat ho determini, serà obligatòria l'entrega de problemes resolts. Quan el professorat ho determini s'utilitzaran les hores de problemes per la realització de proves d'avaluació continuada.
Pràctiques de laboratori i Problemes a l'aula.
Les pràctiques son d'assistència obligatòria, no s'acceptarà cap absència no justificada.
El treball previ de lectura de guions, enunciats i revisió dels continguts teòrics serà fonamental per la bona resolució dels problemes i de les pràctiques.
- El mòdul A realitzarà dues sessions de pràctiques de laboratori de 3 hores.
- El mòdul B realitzarà una sessió pràctica virtual de 4 hores.
Tutories
El professorat estarà disponible per a les consultes de l’alumnat. Es recomana fortament l'ús d'aquest recurs didàctic.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
practiques labororatori | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 31, 32 |
teoria | 28 | 1,12 | 6, 7, 9, 11, 12, 14, 15, 21 |
treballs dirigits i problemes | 14 | 0,56 | 2, 6, 9, 11, 12, 13, 17, 19, 21, 24, 29, 30, 31 |
tutories | 12 | 0,48 | 2, 4, 5, 9, 13, 16, 19, 20, 27 |
Tipus: Autònomes | |||
estudi individual | 36 | 1,44 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 15, 20, 22, 24, 28 |
informe de pràctiques | 12 | 0,48 | 2, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 31 |
lectura de guions | 6 | 0,24 | 2, 3, 13 |
resolucio de problemes | 26 | 1,04 | 2, 5, 9, 11, 12, 20, 21, 24, 29 |
L'avaluació global es realitzarà de forma continuada i consta de:
- 1 parcial sobre els continguts del Mòdul A, la nota del qual serà del 40 % de la nota final. (obligatori)
- 1 parcial sobre els continguts del Mòdul B, la nota del qual serà del 40 % de la nota final. (obligatori)
- 1 entrega de problemes i/o Informes de pràctiques, individual o en grup, del Mòdul A, la nota del qual serà del 10% de la nota final.
- 1 entrega de problemes i/o Informes de pràctiques, individual o en grup,, la nota del qual serà del 10% de la nota final.
IMPORTANT: Per tal de superar l'assignatura caldrà: I/ tenir una nota global igual o superior a 5,0 i II/ haver obtingut com a mínim 5.0 punts sobre 10 a la mitjana de les dues proves parcials. Quan no es superi l' avaluació continuada, incomplint algun d'aquests dos criteris, però s'obtingui un mínim de 3.5 en el global de l'assignatura, es tindrà dret a una prova escrita de recuperació sobre els continguts dels dos mòduls (parcials) que permetrà aprovar l'assignatura (nota de 5 sobre 10).
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Entrega Problemes i/o Informes de Pràctiques - Mòdul A | 10 | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 |
Entrega Problemes i/o Informes de Pràctiques - Mòdul B | 10 | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 |
Parcial Mòdul A | 40 | 3 | 0,12 | 5, 6, 7, 9, 11, 12, 15, 17, 21, 23, 27 |
Parcial Mòdul B | 40 | 3 | 0,12 | 2, 5, 7, 14, 15, 17, 21, 24, 27, 30 |
G. A. Somorjai, Fundamentos de química de superficies, versión española de J.A. Rodríguez Renuncio, 1975 Ed. Alhambra
H.-J. Butt, K. Graf, M.Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. ISBN 3-527-40413-9
G.T. Barnes, I.R. Gentle, Interfacial Science: an introduction (2on ed.), 2010 Oxford University Press, ISBN 978-0-19-657118-5
A. J. Bard, L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2on ed.) 2001 John Wiley and Sons, ISBN: 978-0471043720
LLibres digitals UAB (mòdul 2)
- Surface Analysis –The PrincipalTechniques 2nd Edition EditorsJOHN C. VICKERMANManchester Interdisciplinary Biocentre,University of Manchester, UKIAN S. GILMORE National Physical Laboratory, Teddington, UK
https://onlinelibrary-wiley-com.are.uab.cat/doi/book/10.1002/9780470721582
- Crystallography and Surface Structure - 2e An Introduction for Surface Scientists and Nanoscientists; By: Klaus Hermann. Wiley-VCH Verlag GmBH. ISBN: 978-3-527-33970-9, 978-3-527-69712-0, 978-3-527-69713-7, 978-3-527-69714-4.