界面物理化学 / Physical Chemistry of Interface

単位数: 2. 担当教員: 飯塚 淳, 高橋 英志. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE345J. 開講言語: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

[2023年度 講義の情報]　本講義に関してはGoogle Classroomのクラスコード　v3ew6st　でお知らせします。上手く接続できない場合などは高橋英志教授(hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp)までメール連絡を下さい。メール送信後数日以内に高橋より返事が無い場合は、届いていないことを意味しますので、再送等をお願いいたします。

１．目的
環境化学の各分野、ナノマテリアル合成および利用に不可欠な固相・液相・気相界面における様々な物理化学現象の基礎と応用について学ぶ。
２．概要
界面（表面）に関連する物理、化学現象に関わる熱力学（平衡論、速度論）の基礎と、実際の工学的、環境化学的応用に際しての諸問題について講義する。
３．達成目標等
界面（表面）物理化学、特に界面の熱力学を理解すること。その理解を具体的な材料プロセスに適応し、解析できる能力を得ることを通し、技術とその背景にある基礎的学問の係わりについて理解すること。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

[2023 class information] Please contact to Google Classroom v3ew6st if you join to this class. If you cannot access to this classroom, please send e-mail to Prof. Takahashi (hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp) .

1. Objective
In this course, students will understand the chemical and physical properties of the solid/liquid/gas interface.
2. Overview
This course provides the basic principles of surface chemical/physical reaction. Moreover, students also learn about relationship between surface science and environmental science.
3. Others
The purpose of this course is to learn surface science, the foundation of surface science, and to deepen understanding of the basic principles and laws related to the surface science.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

物理化学の基礎知識があることを前提に講義するので、少なくとも「熱力学」、「溶液化学」等の科目を履修していること。特に化学熱力学および一般物理化学の十分な予習を望む。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

We recommended that you should have the knowledge of thermodynamics and solution chemistry, before entry to this class.

授業計画

１． 界面とは
２． 結晶と表面・界面エネルギー
３． 構造解析の手法
４． 電気二重層
５． 表面状態とゼータ電位
６． 表面・界面における反応
７． 表面状態解析の手法
８． 化学ポテンシャルと界面
９． 界面張力と吸着
１０． 界面の形成、均一／不均一核生成と粒子成長
１１． 界面・曲界面のエネルギー
１２． 濡れ
１３． 粒子の凝集分散とDLVO理論
１４． ナノ界面材料
１５． まとめおよび試験

授業計画(Ｅ）

１． Interface and surface
２． Crystals and surface energy
３． Analysis method 1
４． Electric double layer
５． Zeta potential
６． Surface reaction
７． Surface analysis method
８． Chemical potential at surface
９． Interfacial tension and absorption
１０． Surface formation
１１． Energy of surface
１２． Wettability
１３． Aggregation and DLVO theory
１４． Nano materials
１５． Summary and Test

授業時間外学習

必要に応じ指示する

授業時間外学習（Ｅ）

We will instruct when it is needed.

成績評価方法及び基準

合否を含む成績は、出席状況を考慮した小テスト、定期試験の結果で評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Submitted reports, attendance, test and so on are evaluated.

教科書および参考書

• 必要に応じて指定する,