Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Minerały w nanotechnologiach
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BIS-2-203-IM-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria mineralna
Kierunek:
Inżynieria Środowiska
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student ma podstawową wiedzę na temat zadań nanotechnologii i pojęć stosowanych w nanonaukach IS2A_W06, IS2A_W05, IS2A_W09, IS2A_W07 Kolokwium
M_W002 Student zna rodzaje, właściwości i zastosowania nanomateriałów IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Kolokwium
M_W003 Student ma ogólną wiedzę na temat sposobów otrzymywania nanocząstek i nanokompozytów IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Kolokwium
M_W004 Student potrafi opisać współczesne zastosowania minerałów w nanotechnologiach IS2A_W09, IS2A_W08, IS2A_W07 Kolokwium,
Prezentacja
M_W005 Student zna zastosowania nanotechnologii w biotechnologii, biomedycynie IS2A_W09, IS2A_W07 Kolokwium,
Prezentacja
M_W006 Student zna i potrafi opisać metody badania i oceny produktów modyfikacji minerałów stosowanych w nanotechnologiach IS2A_W09, IS2A_W07 Kolokwium,
Prezentacja
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - - - - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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.

Zajęcia seminaryjne:

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

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 14 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 14 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw mineralogii i chemii nieorganicznej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

Ilość terminów zaliczeń – 3