Nanoszerkezetű anyagok

Nanostructured materials

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Nanoszerkezetű anyagok

Nanostructured materials

Tantárgykód

BMEVEFAM113

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	3	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Hórvölgyi Zoltán Dezső

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: horvolgyi.zoltan@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék

https://www.ch.bme.hu/

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. Bevezető előadás (követelmények meghirdetése) (2 óra)

2. Szilárd anyagok felületi feszültsége. Kémiai felületmódosítás. Plazmakezelés. (2 óra)

3. Nedvesedés. Tapadás. Nanomorfológia. Reszponzív tulajdonságok. (2 x 2 óra)

4. Diszperziók: gázdiszperziók, habok és emulziók (mikroemulziók, Winsor-típusú emulziók), és komplex rendszereik. Reszponzív tulajdonságok. Stabilitás és alkalmazás. (2 x 2 óra)

5. Kolloid oldatokban végbemenő önszerveződés különös tekintettel a tenzid-polimer kölcsönhatásra (2 óra)

6. Szol-gél eljárások. Kompakt, pórusos és üreges részecskék, nanoszálak, bevonatok és monolitok előállítása. Vizes közegű előállítási módszerek. (3 x 2 óra)

7. Optikai anyagok (fényáteresztés szabályozás, fotonikus viselkedés, felkonvertáló tulajdonság) (2 óra)

8. Pórusos anyagok sajátságai, előállítási lehetőségei (2 óra)

9. A DFT alkalmazása pórusos anyagok jellemzésére (2 óra)

10. Pórusos anyagok jellemzése kisszögű röntgenszórással (2 óra)

11. NMR módszerek a pórusos anyagok jellemzésére (2 x 2 óra)

12.Hagyományos (aktív szén, zeolitok, agyagásványok) (3 x 2 óra)

13. Új típusú pórusos rendszerek (fémorganikus térhálók, pórusos folyadékok), kompozitok (2 óra)

14. Membránok (2 óra)

Emelt szintű kolloidkémiai ismeretek közvetítése a funkcionális és reszponzív anyagi rendszerek köréből, különös tekintettel a határfelületi jelenségek, kolloid diszperziók, kolloid oldatok, nanopórusos anyagok témakörökre. Pórusos anyagok korszerű vizsgálati módszerei. Tulajdonságok és alkalmazási lehetőségek kapcsolata.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Elsajátítja a vegyészmérnöki szakma számára fontos határfelületi és kolloidkémiai elméleti és gyakorlati vonatkozású ismereteit. Ismeri a vegyiparban, a kémiai technológiákban és a nanotechnológiákban alkalmazott és előállított fontosabb nanoszerkezetű anyagok tulajdonságait, alkalmazási területeit. Ismeri a nanoanyagok és nanotechnológiai eljárások kifejlesztésének lehetőségeit, jellemző módszereit. Ismeri a nanotechnológiai eljárások és technológiák kutatásához szükséges alapvető analitikai és szerkezetvizsgálati módszereket. Ismeri a nanotechnológiai fejlesztések új kihívásait és legmodernebb eredményeit, azok megközelítéseit.

Képességek

A nanoszerkezetű anyagokkal kapcsolatos ismereteit alkotóan képes alkalmazni a vegyészmérnöki szakterületen adódó feladatok megoldása során. A nanoanyagok előállításával és jellemzésével kapcsolatos területeken képes a szükséges elemzések és anyagvizsgálatok elvégzésére, értékelésére és dokumentálására, szükség esetén a vizsgálati módszerek továbbfejlesztésére, és új módszerek bevezetésére. Képes a szilárd felületek nedvesedési eredményeinek ismeretében azok adhéziós tulajdonságaira következtetni. Képes előnyös tulajdonságú kolloid diszperziók, valamint pórusos anyagok előállítására és jellemzésére. Képes összetett (tenzidet és polimert) is tartalmazó, kolloid oldatok határfelületi és tömbiviselkedésének tervezésére. A nanoanyagok előállításával és jellemzésével kapcsolatos területeken képes a szükséges elemzések és anyagvizsgálatok elvégzésére, értékelésére és dokumentálására, szükség esetén a vizsgálati módszerek továbbfejlesztésére, és új módszerek bevezetésére.

Attitűd

A tárgykörben elsajátított ismeretei példáján fontosnak tartja a fenntarthatósági, környezetvédelmi és energiahatékonyság szempontjainak érvényesítését az új eljárások bevezetésében. A nanotechnológiai fejlődésével kapcsolatos ismeretek dinamikus fejlődését megismerve késztetést érez új, korszerű és innovatív eljárások alkalmazására.

Autonómia és felelősség

A felhasználás szempontjából előnyös tulajdonságú nanoszerkezetű anyagok előállítása során önállóan képes eljárni.

Oktatási módszertan

A frontális oktatás (kontakt órás előadások a fenti témakörökben), valamint a hallgatói projektfeladatok (konzultáció, egyéni felkészülés, prezentációval kísért szóbeli beszámoló) kapnak fontos szerepet az ismeretanyag elsajátításában. A projektfeladatok témaköreit a félév elején hirdetjük meg az alapismeretekre épülő, a témához kapcsolódó szemlélet bővítését célzó, ill. a legújabb nanotechnológiai alkalmazások köréből, ezért azok évről-évre változnak.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Előadásanyagok, egyelőre az előadáson kivetített Power Point-os fájlok közreadásával.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Határfelületek fizikai kémiája, adszorpció, kolloidok

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: az előadások látogatása (kötelező részvétel az előadások 67 %-án). b. Esszé és kiselőadás. c. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga. A tananyagot a félév végén kérjük számon, szóbeli vizsga formájában. A projektfeladatok sikeres elvégzése feltétele a vizsgára bocsáthatóságának, és annak eredményességét figyelembe vesszük az érdemjegy kialakításában 25% -os súlyozással. Pótlási lehetőségek: TVSz szerint Konzultációk: Megbeszélés szerint.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Név: Beosztás: Kar, tanszék (rövidítés) Hórvölgyi Zoltán egyetemi tanár VBK FKAT László Krisztina egyetemi tanár VBK FKAT Albert Emőke egyetemi adjunktus VBK FKAT

Ajánlott tantárgyak

Tevékenység óra/félév részvétel a kontakt tanórákon 42 projektmunka egyéni időbeosztással 50 felkészülés a vizsgára 42 összesen 134

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Kar	Képzés	Tanterv	Mintatantervi jelleg	Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem