先端界面化学特論Bのシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
先端界面化学特論B 科目番号
Course number
72CHPHC605
科目名称(英語)
Course title(English)
Advanced Interfacial Chemistry B
授業名称
Class name
先端界面化学特論B
教員名 酒井 秀樹
Instructor Hideki Sakai
開講年度学期 2022年度 後期
Year/Semester 2021/Second Semester
曜日時限 月曜3限
Class hours Monday 3rd Class
開講学科
Department
理工学研究科 先端化学専攻
Department of Pure and Applied Chemistry, Graduate School of Science and Technology
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
学部の講義、ならびに先端界面化学特論Aの内容を発展させ、界面化学ならびにコロイド化学について、その基礎と応用を学習する。この授業は先端化学専攻の定めるカリキュラムポリシー「エネルギー、情報、環境、生体をも包括する先端材料の研究・開発を推進し、かつ、自然環境に調和した科学の発展を志す、精深な学識、幅広い視野、柔軟な創造性等を有する化学分野における最先端の研究者、技術者として自立できる人材を育成する」ための科目である。 

Students will expand upon department lectures and the content of the Advanced Interfacial Chemistry A and learn the basics and applications of interface chemistry and colloid chemistry. This lecture is to fulfill the curriculum policy stipulated by the Department of Pure and Applied Chemistry: Promote research and development of advanced materials including energy, information, environment, and biology, while fostering groundbreaking researchers and technologists in chemistry with in-depth academic knowledge, wide perspective, and flexible creativity, aiming toward development of science in harmony with the natural environment.
目的
Objectives
粒子の分散に関わる種々の相互作用や界面活性剤分子集合体の形成機構などの学習から、界面化学ならびにコロイド化学について、その本質を物理化学的視点から理解する。
本専攻のディプロマ・ポリシーに定める「各専門分野に応じた高度な専門知識」を身につけるための科目です。

The objectives of the course are to acquire the high-level expert knowledge in each specialized field within the Department of Pure and Applied Chemistry, stipulated by the diploma policy of the Department.
到達目標
Outcomes
1、学部学習の復習として、原子・分子間にはたらく相互作用について理解できる。
2、各種粒子間にはたらく相互作用に関するDLVO理論について学習し、粒子が
媒体中で分散するメカニズムについて理解できる。
3、界面活性剤の分類とその性質・機能について理解できる。
4、界面活性剤の分子集合体形成ならびにその機構について理解できる。
5、界面化学で用いられる代表的な分析法について、その原理と適用範囲について理解できる。

1. Review the interactions between atoms and molecules, covered in undergraduate study.
2. Study the DLVO theory on interactions between various particles, and understand the mechanism of dispersion of particles in a medium.
3. Understand the classification of surfactants and their properties/functions.
4. Understand the formation of molecular assemblies of surfactants and their mechanisms.
5. Understand the principles and applicable range of representative analytical methods used in interfacial chemistry.
履修上の注意
Course notes prerequisites
前期授業「先端界面化学特論A」を受講していることが望ましい。

The course "Advanced Interfacial Chemistry A” is recommended for the previous term.
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
毎回の授業の復習・予習をを行うようにすること。併せて4時間程度の学習が必要である。
また、授業内容が、自分の修士論文研究に反映できないかどうか意識を持ちながら学習することが望ましい。
以下に示す参考書等を利用し、準備学習と復習を実施することが講義内容の理解に資する。
具体的な事項については、授業の中で指示する。

Use the following materials for preparation and review, as these contribute to understanding the lecture content. (Combined preparation and review should take about four hours.)
Preparatory schoolwork and review will be designated during class.
成績評価方法
Performance grading
policy
レポート(7割)と平常点(3割)にて評価する。

平常点は授業時間内に実施する課題などに基づき評価する。

[フィードバックの方法]
・前回の授業のまとめを次の回の授業で行う。
・授業内容のプリントを配布する。
・レポートの講評を行う。

無断欠席が一定数以上の場合は、成績評価しない場合があるので注意すること。

Evaluation is by submission of reports (70%) and short assignments in class (30%).

[Feedback]
The last class is summarized in the next class.
· Prints of class content are distributed.
· Reports are reviewed. 

学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
(辞典的に使える参考書として)
「コロイド科学(I, II, III, IV)」日本化学会編、東京化学同人

"Colloid Science I, II, III, IV)" Chemical Society of Japan, ed., Kagaku Dojin.
授業計画
Class plan
1   イントロダクション  
 界面化学の位置づけ、ならびにこれまでの授業の復習を行い、理解する。

2   粒子間に働く力1   
 種々の化学結合に関する復習を行い、体系的に理解する。

3   粒子間に働く力2   
 粒子間に作用するファンデルワールス力について学習し、理解する。

4   粒子間に働く力3   
 粒子間に作用する静電相互作用について理解し、前回の講義内容と併せてとDLVO理論の概略を理解する

5   液体の関わる界面   
 表面張力・界面張力の定義、性質、ならびにこれらに影響を及ぼす因子について理解する

6   界面活性剤1   
 界面活性剤の界面への吸着と界面自由エネルギー変化について学習し、理解する。

7   界面活性剤2   
 界面活性剤による自己組織体形成とその機構について理解する。

8   界面活性剤3   
  界面活性剤研究の最新の動向について学習し、理解する。

9   エマルション1   
 エマルションの基礎、エマルションの不安定化プロセス、乳化に及ぼす油相の物性の影響について学習し、理解する。

10  エマルション2   
 分散安定性に優れる乳化剤の選択ならびに乳化手法について学習し、理解する。

11  界面の分析1   
 コロイド粒子の運動とこれを利用した分析法(光散乱・ゼータ電位)について学習し、理解する。

12  界面の分析2   
 コロイド分散系における粒子の直接観察法(電子顕微鏡、原子間力顕微鏡)について理解する。

13  光機能界面1   
 酸化チタン光触媒とその高機能化について学び、理解する。

14  光機能界面2   
 外部刺激に応答する機能性界面の構築について学習し、理解する。

15  到達度確認と解説
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1 Introduction  
  Discuss interfacial chemistry and review previous class
2 Forces Acting Between Particles 1   
 Review and systematically understand various chemical bonds
3 Forces Acting Between Particles 2   
 Learn about van der Waals forces between particles
4 Forces Acting Between Particles 3   
 Understand the electrostatic interaction acting between particles and the outline of DLVO theory together with the content of the previous lecture
5 Interfaces Involving Liquids   
 Understand the definition and properties of surface and interfacial tension, and the factors that affect them
6 Surfactants 1   
 Learn about adsorption of surfactants onto interfaces and the change in interface free energy
7 Surfactants 2   
 Understand the self-organized structures formed by surfactants and their mechanisms
8 Surfactants 3   
  Learn the latest developments in surfactant research
9 Emulsions 1   
 Learn about the basis of emulsions, the destabilization process of emulsions, and the influence of the physicochemical properties of the oil phase on emulsification.
10 Emulsions 2
Learn about various emulsifiers, the selection of emulsifiers with excellent dispersion stability, and emulsification methods
11 Interface Analysis 1   
 Learn about the motion of colloidal particles and relevant analytical methods (light scattering/zeta potential)
12 Interface Analysis 2   
 Understand the direct observation methods for particles in a colloidal dispersion system (electron microscopes, atomic force microscopes)
13 Photo-Functional Interface 1   
 Learn about titanium oxide photocatalyst and its increased functionality
14 Photo-Functional Interface 2   
 Learn about the preparation of functional interfaces that respond to external stimuli
15 Confirmation of Achievement and Commentary


教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
997B117
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