Elektrochemia stosowana 1200-2SPEC32M
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.
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
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.
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
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.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: