本講義(本科目)では,ナノ材料を扱い,ナノ材料の基礎を提供する。
有機ナノ物質(シクロデキストリン等、包接化合物、および、高分子微粒子)、および無機ナノ物質(金属および金属酸化物、金属カルコゲナイド)を対象に、それら特有の合成法の特徴を講じる。
もともと分子単位からナノ構造を組み上げるボトムアップとバルクの微小化からナノ構造へと至るトップダウンのそれぞれの考え方が、どのようなストラトジーで用いられるかを解説する。さらに、ナノ化することによって誘起される新規な物性あるいは増強される物性を基礎理論から解説する。
この手法はナノ材料以外にも幅広く適用することができる。
有機ナノ物質(シクロデキストリン等、包接化合物、および、高分子微粒子)、および無機ナノ物質(金属および金属酸化物、金属カルコゲナイド)を対象に、それら特有の合成法の特徴を講じる。無機ナノ材料、有機ナノ材料による材料創成では、有機および無機ナノ材料で創製される独特な機能を有する材料について解説する.講義で学んだ手法を実際の問題に応用して,解決する醍醐味を味わってほしい。
この科目は学生のエネルギー材料の理解と材料開発する能力を手助けする。
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) ナノ材料とは何かを説明できる,
2) ナノ材料の合成方法を説明できる。
3) ナノ物質が有するバルクとは異なる物性とその特徴を説明できる。
ナノ材料、超分子化学、高分子微粒子、複合材料
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。
各回の授業内容をよく読み,課題を予習・復習で行って下さい。
毎回の授業で出席を取ります。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | イントロダクション エネルギー化学材料とナノ材料 | ナノ材料の定義確認,エネルギー材料におけるナノ構造・材料の意義を説明できる |
第2回 | 包接材料の基礎化学 | 包接現象の理解,超分子化学材料を説明できる |
第3回 | 高分子微粒子,高分子‐無機ナノ微粒子の合成と基礎的物性 | 高分子微粒子の構造設計と無機材料との複合化、特性発現を説明できる |
第4回 | 無機ナノ粒子化学基礎(金属、半導体) 合成 | 無機ナノ粒子の化学的合成方法を説明できる |
第5回 | 無機ナノ粒子化学基礎(金属、半導体) 基礎物性 | 無機ナノ粒子の電子物性,光学物性を説明できる |
第6回 | 無機ナノ材料を基調とした材料創製 | 無機ナノ材料作製の方法論と具体的手法を説明できる |
第7回 | 有機ナノ材料を基調とした材料創製 | 有機ナノ材料作製の方法論と具体的手法を説明できる |
第8回 | エネルギーとナノ材料の関わりについてのまとめと試験 | エネルギーとナノ材料の関わりについての理解度を確認・まとめ、その後試験する。 |
指定なし
それぞれの教員が授業内容に応じて、授業中で紹介する。
1) エネルギ―ナノ材料の合成と物性の理解とその応用力について評価
2) 配点は,期末試験(80%),演習(20%)
3) 到達目標の1)を40点,2)、3)を各30点で評価
4) 全出席が原則である。
5) 遅刻を繰り返した場合は不合格とすることがある。
履修条件は特に設けないが,関連する科目を履修していることが望ましい。