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科目一覧へ戻る | 2024/09/12 現在 |
開講科目名 /Course |
ナノ粒子化学/Nanoparticle Chemistry | ||||||
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時間割コード /Course Code |
S2201470_S6 | ||||||
開講所属 /Course Offered by |
システム工学研究科/Graduate School of Systems Engineering | ||||||
ターム・学期 /Term・Semester |
2024年度/Academic Year 第4クォーター/4Q | ||||||
曜限 /Day, Period |
水/Wed 3 | ||||||
開講区分 /Semester offered |
第4クォーター/4Q | ||||||
単位数 /Credits |
1.0 | ||||||
学年 /Year |
1,2 | ||||||
主担当教員 /Main Instructor |
中原 佳夫 | ||||||
科目区分 /Course Group |
_ | ||||||
授業形態 /Lecture Form |
講義 | ||||||
教室 /Classroom |
北3号館B203/北3号館B203 | ||||||
開講形態 /Course Format |
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ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
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教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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中原 佳夫 | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
本講義では,近年さまざまな分野で用いらているナノ粒子材料がどのように合成され,どのように用いられているかについて学ぶ。またもう一つのテーマとして,コロイド・界面化学についても学習する。具体的に取り扱う項目としては,金ナノ粒子(合成法、歴史),シリカナノ粒子(合成法、歴史),ラメールのダイアグラム,オスワルド熟成(粒径制御),ブラウン運動,DLVO理論,配位子交換,原子移動ラジカル重合などである。この授業を履修することで、吸着・分散・凝集・沈降などコロイドに特有な化学現象が起こるメカニズムに関する基礎知識を身につけることができる。 |
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到達目標 /Course Objectives |
近年,急速に開発が進められているナノ粒子材料の利点および欠点を理解し,現在および今後用いられるであろうナノ粒子材料の概略を,物質科学の研究者および技術者の観点から十分に把握できるようになることが目標である。具体的には,以下の目標を達成できるとよい。 ・コロイドの定義,コロイドの分類,コロイドの歴史について説明できる。 ・ナノ粒子の合成において,ラメールのダイアグラムを正しく説明できる。 ・ナノ粒子の粒径を制御する方法について説明できる。 ・ナノ粒子の分散・凝集において、DLVO理論を正しく説明できる。 ・固体粉末としてのナノ粒子の特徴について説明できる。 ・溶液に分散可能なナノ粒子の特徴について説明できる。 |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
小テストは10点,レポートは10点,単位認定試験は80点で,総合的に評価する。 講義の中で出てきたナノ粒子やコロイドに関する概念がきちんと整理され,試験において出題に対し的確な回答を与えることができればAの評価を与える。内容に関して大まかながらも理解できているようであればCとする。理解が不足している場合には不可とする。 |
教科書 /Textbook |
特になし。プロジェクタを使用し,その内容の一部をプリントし配布する。 |
参考書・参考文献 /Reference Book |
・「ナノコロイド 合成・物性・機能」 寺西利治 編著,近代科学社(授業で一部使用する)(ISBN:978-4-7649-5027-6,4000円+税) ・「きちんと知りたい粒子表面と分散技術」 小林敏勝,福井 寛 著,日刊工業新聞社 (ISBN:978-4-526-07321-2,2600円+税)(授業で一部使用する) |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
内容が非常に多岐にわたる科目であるので,まずは授業に出席して要点を掴むことが肝要である。また,わからないことがあればそのままにはせずに,逐一,教員のところまで質問にきてほしい。 小テストと単位認定試験の受験を単位認定の前提とする。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
講義で使用するスライドをMoodleにて配布する(PDFファイル)ので,各自,印刷するかノートPCに保存して授業に臨むこと。 |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
工業分析化学(システム工学科化学メジャーの専門科目) 高分子化学(システム工学科化学メジャーの専門科目) 分子認識化学概論(システム工学研究科の専門科目) |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
本授業の授業計画に沿って,準備学習1時間と復習3時間を行うこと。 ・授業の1週間程前には講義資料を Moodle で配布するので,予習を行うこと。 ・授業終了後には,自習用動画をMoodleにアップするので復習を行うこと。 ・第3回の授業終了後に演習問題を課すので,期日までに Moodle にて提出すること。 ・講義のスライドをもとに,自作の講義ノートを作成することを勧める。これに,講義で扱った重要事項に関する文献等を深く調べ,追加して記載すると良い。 |
その他連絡事項 /Other messages |
連絡や課題提出についてはMoodleを活用するので,チェックすること。また,個別の質問対応には,電子メールかTeamsのチャット通話を使用する。 |
授業理解を深める方法 /How to deepen your understanding of classes |
日ごろから自主学習をきちんと行うことが重要である。自主学習としては,講義スライドを元にして自作の講義ノートを作成することが望ましい。講義ノートには,講義の中で出てきた重要事項に関して自分で深く調べ,追加して記載するとよい。特に「理解してほしい事柄」については,Moodleにて提示する。【「アクティブ・ラーニング」実施要項⑪】 |
オフィスアワー /Office Hours |
昼休み(メールなどで事前に連絡すること),訪問先:北3号館315室 |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S32025J10099R509 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考(担当) /Notes |
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1 | 1回目 | コロイドの概要 | コロイドの定義,コロイドの分類,コロイドの歴史 | |
2 | 2回目 | ナノ粒子合成の科学 | ナノ粒子合成の分類,ラメールのダイアグラム,精製分離 | |
3 | 3回目 | ナノ粒子分散の科学 | ブラウン運動,電気二重層モデル,DLVO理論 | |
4 | 4回目 | ナノ粒子の特徴 | 粒子の形状,粒子表面の性質,光学特性 | |
5 | 5回目 | ナノ粒子分散液の特徴 | 分散度の評価,有機溶剤系における分散,水系における分散 | |
6 | 6回目 | ナノ粒子合成の例 | 金ナノ粒子,シリカナノ粒子(ストーバー法),シリカナノ粒子(逆ミセル法) | |
7 | 7回目 | ナノ粒子の機能化 | 配位子交換,原子移動ラジカル重合,交互積層法 | |
8 | 8回目 | 講義のまとめと単位認定試験 | 講義のまとめとナノ粒子化学全範囲に関する試験 | 単位認定試験 |