2019年度 有機材料工学実験第一   Organic Materials Laboratory I

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開講元
材料系
担当教員名
鞠谷 雄士  赤坂 修一  芦沢 実  岩橋 崇  梅本 晋  川本 正  久保山 敬一  宝田 亘  難波江 裕太  ZAMENGO MASSIMILIANO 
授業形態
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
月5-8(S8-108,109)  木5-8(S8-108,109)  
クラス
-
科目コード
MAT.P350
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2019年4月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

有機材料工学において、実験の原理や実験結果で得られる諸物性の内容を理解する事は必須である。また、化学実験で行う実験操作、物性測定の基礎的操作も、実験を行う際に必ず必要となる。本科目では、有機分子の吸収、蛍光、りん光などの基礎的な光物性の理解、有機合成のための基本操作の習得、有機分子の構造決定法の習得、懸濁重合の習得、イオン交換樹脂の解析手法の習得、触媒反応による反応速度の評価、生成物の定量方法の習得を行う。また実験で重要な安全に関する講習等も行う。
本科目では、実験操作、実験原理、理論との比較などを通して、有機材料に関する基礎を身につけるとともに、教養課程から先端研究までの広範囲の実験に対応できるスキルと理解を向上させることが主たるねらいである。
実験室などの制約で、履修学生数を制限することがある。また履修クォータ、履修順序の変更もある。第1、第3、第4クォータで有機材料工学実験を全て履修すれば、「有機材料工学実験第一、第二、第三」の全内容を履修することができる。

到達目標

本実験を履修することで次の能力を修得する。
1)基本的な化学実験操作、物性測定操作の習得
2)化学反応と分析手法の理解
3)測定による物性値の意味と原理の理解
4)試料作成条件と物性値の関連の理解
5)レポートよる実験方法、実験結果の整理、実験結果に基づく考察などの考え方の理解、また、より高度な実験を行う際の基礎を習得

キーワード

有機材料、材料工学、実験、化学操作、分析手法、物性測定

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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)

授業の進め方

本科目は班編成で進行し、各テーマを順次学んでいく。履修クォータ、履修順序の変更もある。第1、第3、第4クォータで材料科学実験を全て履修すれば、「有機材料工学実験第一、第二、第三」の全内容を履修することができる。レポートは期日までに提出しなければならない。なお実験内容の理解、安全やスムーズな進行のためにも事前に実験テキストをよく読んでくることが求められる。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ガイダンスと安全講習1(実験全体)
第2回 安全講習2 (化学薬品と化学実験操作)
第3回 高分子材料の結晶成長速度の測定 実際の結晶成長過程の測定と、分子力学を通して結晶化機構について理解する。
第4回 測定結果の解析と結晶成長速度の結晶化温度依存性理論との整合
第5回 分子力学入門 I. 分子形態と分子内相互作用
第6回 分子力学入門 II. 分子鎖間相互作用と結晶化機構
第7回 有機エレクトロニクス入門 有機合成のための基本操作を習得する。有機分子の構造決定法を習得する。
第8回 インジゴ誘導体の合成1:インドールのアセチル化
第9回 インジゴ誘導体の合成2:カップリング反応によるインジゴ骨格の構築
第10回 基本的な有機分子の精製及び同定法
第11回 スチレンの懸濁重合によるポリスチレンビーズの合成 懸濁重合の手法を習得する。走査型顕微鏡、酸塩基中和滴定、FT-IRなどイオン交換樹脂のキャラクタリゼーション手法を習得する。触媒反応による反応速度の評価手法、ガスクロマトグラフィーによる生成物の定量方法を習得する。
第12回 ポリスチレンビーズのスルホン化によるイオン交換樹脂の合成とSEM観察
第13回 酸塩基中和滴定とFT-IRによるイオン交換樹脂の解析
第14回 イオン交換樹脂を利用した固体酸触媒反応とガスクロマトグラフィーによる生成物の定量
第15回 実験データ処理講習1、各種数値処理、フィッティング方法、平滑化等 数値処理等の概念を得る

教科書

健康・安全手帳、東京工業大学編

参考書、講義資料等

実験テキストは実験時に配布

成績評価の基準及び方法

全出席および全実験履修が原則。実験レポート提出状況と採点結果により成績を評価する。遅刻や提出遅れを繰り返した場合は不合格とすることがある。

関連する科目

  • MAT.P351 : 有機材料工学実験第二
  • MAT.P352 : 有機材料工学実験第三
  • MAT.A250 : 材料科学実験(M, P, C)第一
  • MAT.A251 : 材料科学実験(M, P, C)第二
  • MAT.A252 : 材料科学実験(M, P, C)第三

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

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。

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