Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Elektrochemia stosowana

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-2SPEC32M
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Elektrochemia stosowana
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty do wyboru w semestrze 3M (S2-PRK-CHM)
Wykłady specjalizacyjne w semestrze 2M
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Wykład jest wykładem specjalizacyjnym przeznaczonym dla studentów studiów II stopnia (magisterskich) posiadających dyplom licencjata z tematyki związanej z chemią fizyczną , chemią nieorganiczną i analityczną. Wykład przeznaczony jest dla studentów zainteresowanych w praktycznych, współczesnych aspektach elektrochemii.

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Celem wykładu jest zapoznanie studentów ze współczesnymi aspektami elektrochemii stosowanej. Wykład obejmuje wybrane zagadnienia z korozji materiałów, elektro i biokatalizy, elektrochemicznego wytwarzania materiałów, funkcjonowania ogniw i bioogniw, elektrochemii i fotoelektrochemii półprzewodników, zastosowania elektrochemii w otrzymywaniu nanorozmiarowych materiałów.

Pełny opis:

Wykład dotyczy wybranych zagadnień z elektrochemii stosowanej i składa się z kilku części. Korozja materiałów: zjawisko korozji, stabilność materiałów, diagram Pourbaix, schemat Evansa, mechanizmy korozji, inhibitory korozji, pasywacja, metody badania korozji. Elektro i biokataliza: różnice między reakcjami konwencjonalnymi elektrochemicznymi i reakcjami elektrokatalitycznymi, konkretne reakcje elektrokatalityczne i ich znaczenie, rodzaje katalizatorów, katalizatory w redukcji tlenu, wydzielaniu wodoru, elektrody enzymatyczne i ich zastosowanie. Elektroosadzanie: zastosowanie elektrochemii w osadzaniu cienkich warstw metalicznych, polimerów przewodzących, wytwarzaniu nanostruktur, mechanizmy zarodkowania i narastania cienkich warstw, osadzanie podpotencjałowe – opis termodynamiczny, wpływ różnych czynników na rodzaj tworzonych struktur. Ogniwa galwaniczne, paliwowe, bioogniwa, ich działanie, konstrukcja i wydajność, nowe materiały w konstrukcji ogniw. Elektrochemia i fotoelektrochemia półprzewodników : czynniki powodujące różnice między elektrodami metalicznymi i półprzewodnikowymi, zjawiska spowodowane oświetlaniem elektrod półprzewodnikowych, fotokorozja, rodzaje fotoogniw - konstrukcja, dobór elektrod , fotokatalityczny rozkład wody, fotoogniwa polimerowe, barwnikowe. Zastosowanie spektroskopii impedancyjnej.

Literatura:

1. Modern Electrochemistry 2A, 2B Second Edition, ed by J O`M Bocris, A. K.N. Reddy, M Gamboa-Aldeco. 2000, NY, Culver Academic

2. Electrocatalysis. J.Lipkowski, P.N.Ross 1998, NY, Wiley-VCH

3. Semiconductor Electrodes and Photoelectrochemistry ed by S. Licht 2002, NY, Wiley-VCH

4. Nanostructures and Nanomaterials. Synthesis, Properties, Applications. G.Cao, 2004, Imperial College Press

5. Artykuły źródłowe I przegladowe dotyczące omawianych zagadnień - odnośniki podawane podczas wykładów.

Efekty uczenia się:

Po zakończeniu wykładu student:

●zna najważniejsze problemy, którymi zajmuje się współczesna elektrochemia stosowana.

● posiada specjalistyczną wiedzę niezbędna do opisu procesów występujących podczas korozji , elektroosadzania, oświetlania materiałów półprzewodnikowych, w elektro i biokatalizie, w ogniwach i fotoogniwach .

● potrafi wskazać i uzasadnić krytycznie kierunki poszukiwań nowych materiałów dla potrzeb ogniw, bioogniw i fotoogniw.

● potrafi wskazać i uzasadnić krytycznie kierunki poszukiwań nowych materiałów dla potrzeb elektrokatalizy,

● potrafi samodzielnie korzystać z artykułów żródłowych dotyczących wybranych zagadnień z elektrochemii stosowanej.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin pisemny

Wymagania egzaminacyjne:

Zjawisko korozji- na czym polega, przykłady.

Prąd korozyjny, potencjal korozyjny.

Ochrona przed korozją, dzialanie inhibitorów – diagramy Evansa.

Zjawisko pasywacji.

Kinetyka zarodkowania natychmiastowego, progresywnego. Tworzenie monowarstw.

Elektroosadzanie przedpotencjalowe- opis termodynamiczny, przesunięcie przedpotencjalowe.

Porównanie katalizy chemicznej i elektrokatalizy.

Parametry charakteryzujące efekt elektrokatalityczny.

Katalizatory w redukcji tlenu i wydzielaniu wodoru.

Elektrody enzymatyczne ich otrzymywanie i zastosowania.

Katalizatory tworzone w wyniku UPD.

Współczesne materiały dla ogniw I i II rodzaju, ogniw paliwowych, bioogniw. Działanie ogniw – reakcje, wydajność.

Różnice między właściwościami granicy faz półprzewodnik/ roztwór elektrolitu a metal/ roztwór elektrolitu.

Stan wyczerpania , inwersji, wzbogacenia w obszarze ładunku przestrzennego w pólprzewodniku .

Krótka charakterystyka fotoogniw woltaicznych, elektrolitycznych. Nowe generacje fotoogniw.

Ochrona fotoogniw przed fotokorozją.

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)

Okres: 2024-02-19 - 2024-06-16
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład specjalizacyjny, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Krysiński
Prowadzący grup: Paweł Krysiński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0-4 (2024-07-15)