Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Minerals in nanotechnology
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-2-203-IM-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Minerals Engineering
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedzę na temat zadań nanotechnologii i pojęć stosowanych w nanonaukach IS2A_W06, IS2A_W05, IS2A_W09, IS2A_W07 Test
M_W002 Student zna rodzaje, właściwości i zastosowania nanomateriałów IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Test
M_W003 Student ma ogólną wiedzę na temat sposobów otrzymywania nanocząstek i nanokompozytów IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Test
M_W004 Student potrafi opisać współczesne zastosowania minerałów w nanotechnologiach IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Test,
Presentation
M_W005 Student zna zastosowania nanotechnologii w biotechnologii, biomedycynie IS2A_W09, IS2A_W07 Test,
Presentation
M_W006 Student zna i potrafi opisać metody badania i oceny produktów modyfikacji minerałów stosowanych w nanotechnologiach IS2A_W09, IS2A_W07 Test,
Presentation
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedzę na temat zadań nanotechnologii i pojęć stosowanych w nanonaukach + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna rodzaje, właściwości i zastosowania nanomateriałów + - - - - - - - - - -
M_W003 Student ma ogólną wiedzę na temat sposobów otrzymywania nanocząstek i nanokompozytów + - - - - - - - - - -
M_W004 Student potrafi opisać współczesne zastosowania minerałów w nanotechnologiach + - - - - + - - - - -
M_W005 Student zna zastosowania nanotechnologii w biotechnologii, biomedycynie + - - - - + - - - - -
M_W006 Student zna i potrafi opisać metody badania i oceny produktów modyfikacji minerałów stosowanych w nanotechnologiach + - - - - + - - - - -
Module content
Lectures:

1. Definicja i zadania nanotechnologii. Podstawowe pojęcia stosowane w nanonaukach. Nanokrystalografia i nanomineralogia.
2. Rodzaje, właściwości i zastosowania nanomateriałów naturalnych, antropogenicznych i zaprojektowanych.
3. Rodzaje nanomateriałów (sadza, grafit, grafen, nanorurki węglowe, fullereny, nanorurki nieorganiczne, metale rodzime, tlenki metali, krzemiany warstwowe, kropki kwantowe, dendrimery).
4. Otrzymywanie i charakterystyka nanocząstek. Nanokompozyty. Sposoby otrzymywania nanokompozytów polimerowych z udziałem krzemianów warstwowych.
5. Minerały ilaste jako naturalne nanomateriały. Modyfikacja powierzchni minerałów. Rola minerałów w nanokatalizie.
6. Zastosowania nanotechnologii w biotechnologii, biomedycynie. Toksykologiczne właściwości nanocząstek i nanorurek.
7. Współczesne zastosowania minerałów w nanotechnologiach (motoryzacja, budownictwo, wykończenie wnętrz, przemysł włókienniczy, sportowy, elektronika).
8. Metody badania i oceny produktów modyfikacji minerałów stosowanych w nanotechnologiach: FTIR, XRD, SEM, HRTEM, SERS.

Seminar classes:

Dyskusja zagadnień poruszanych na wykładach. Referaty z zakresu rodzajów, właściwości i zastosowań nanokompozytów i minerałów w nanotechnologiach

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 14 h
Participation in seminar classes 14 h
Preparation for classes 15 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

ocena końcowa = 0,5 × ocena z kolowkium + 0,5 × ocena z seminarium

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw mineralogii i chemii nieorganicznej

Recommended literature and teaching resources:

www.nanonet.pl
M. Kacperski, 2002 – Nanokompozyty polimerowe. Polimery, 47, 801-807.
M. Kacperski, 2003 – Nanokompozyty polimerowe cz. II. Nanokompozyty na podstawie polimerów termoplastycznych i krzemianów warstwowych. Polimery, 48, 85-90.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Bahranowski, K., Włodarczyk, W., Wisła-Walsh, E., Gaweł, A., Matusik, J., Klimek, A., Gil, B., Michalik-Zym,
A., Dula, R., Socha, R.P., Serwicka, E.M. 2015. [Ti,Zr]-pillared montmorillonite – A new quality
with respect to Ti- and Zr-pillared clays. Microporous and Mesoporous Materials, 202, 155-164.
Bajda T. 2011. Dissolution of mimetite Pb5(AsO4)3Cl in low-molecular-weight organic acids and EDTA.
Chemosphere, 83(11), 1493–1501.
Matusik J., Bajda T., Manecki M. 2008. Immobilization of aqueous cadmium by addition of phosphates.
Journal of Hazardous Materials, 152, 1332–1339.
Matusik, J., Gaweł, A., Bielańska, E., Osuch, W., Bahranowski, K. 2009. The effect of structural
order on nanotubes derived from kaolin-group minerals. Clays and Clay Minerals, 57, 452-464.
Matusik, J., Stodolak, E., Bahranowski, K. 2011. Synthesis of polylactide/clay composites using
structurally different kaolinites and kaolinite nanotubes. Applied Clay Science, 51, 102-109.
Matusik, J., Wisła-Walsh, E., Gaweł, A., Bielańska, E., Bahranowski, K. 2011. Surface area and
porosity of nanotubes obtained from kaolin minerals of different structural order.
Clays and Clay Minerals, 59, 116-135.
Matusik, J., Gaweł, A., Bahranowski, K. 2012. Grafting of methanol in dickite and intercalation
of hexylamine. Applied Clay Science, 56, 63-67
Matusik, J., Scholtzová, E., Tunega, D. 2012. Influence of Synthesis Conditions on the Formation
of a Kaolinite-Methanol Complex and Simulation of Its Vibrational Spectra. Clays and Clay Minerals, 60, 227-239.
Matusik, J., Bajda, T. 2013. Immobilization and reduction of hexavalent chromium in the interlayer
space of positively charged kaolinites. Journal of Colloid and Interface Science, 398, 74-81.
Matusik, J., Kłapyta, Z. 2013. Characterization of kaolinite intercalation compounds with
benzylalkylammonium chlorides using XRD, TGA/DTA and CHNS elemental analysis. Applied Clay Science, 83-84, 433-440.
Matusik, J., Kłapyta, Z., Olejniczak, Z. 2013. NMR and IR study of kaolinite intercalation compounds
with benzylalkylammonium chlorides. Applied Clay Science, 83-84, 426-432.
Matusik, J. 2014. Arsenate, orthophosphate, sulfate, and nitrate sorption equilibria and kinetics
for halloysite and kaolinites with an induced positive charge. Chemical Engineering Journal, 246, 244-253.
Matusik, J., Matykowska, L. 2014. Behaviour of kaolinite intercalation compounds with selected ammonium
salts in aqueous chromate and arsenate solutions. Journal of Molecular Structure, 1071, 52-59.
Michalik-Zym, A., Dula, R., Duraczyńska, D., Kryściak-Czerwenka, J., Machej, T., Socha, R.P.,
Włodarczyk, W., Gaweł, A., Matusik, J., Bahranowski, K., Wisła-Walsh, E., Lityńska-Dobrzyńska, L.,
Serwicka, E.M. 2015. Active, selective and robust Pd and/or Cr catalysts supported on Ti-, Zr- or
[Ti,Zr]-pillared montmorillonites for destruction of chlorinated volatile organic compounds.
Applied Catalysis B: Environmental, 174-175, 293-307.
Szala B., Bajda T., Matusik J., Zięba K., Kijak B. 2015. BTX sorption on Na-P1 organo-zeolite as
a process controlled by the amount of adsorbed HDTMA. Microporous and Mesoporous Materials, 202, 115–123.

Additional information:

Ilość terminów zaliczeń – 3