Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilgi Paketi
|
|||||
| Sınıf/Yarıyıl | 1 / Bahar | ||||
| Ders Düzeyi | Yükseklisans | ||||
| Ders Türü | Seçmeli | ||||
| Bölümü | NANOBİLİM VE NANOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI (YÜKSEK LİSANS) | ||||
| Ön Koşul Dersleri | Yok | ||||
| Öğretim Sistemi | Örgün | ||||
| Ders Süresi | 14 Hafta | ||||
| Öğretim Elemanı | FATMA ZEHRA KOÇAK (fzkocak@nevsehir.edu.tr) | ||||
| Diğer Öğretim Elemanı/Elemanları |
|||||
| Öğretim Dili | Türkçe | ||||
| Sınıf Dışı Uygulama/Staj | Yok | ||||
| Dersin Amacı | |||||
| Sol-jel tekniğini ve basamaklarını kavramak. Sol-gel tekniğinde etkili olan kavramların öğrenilmesi. Uygulama alanlarının kavratılması amaçlanmaktadır. Malzemelerin karakterizasyonu ve malzemelerde yapı - özellik ilişkilerini kavramak | |||||
| Ders Öğrenme Çıktıları (DÖÇ) | PÇ | ODY | |
| Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: | |||
| DÖÇ-1 | Sol ve jel kavramlarını tanımlar. |
PÇ-1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular PÇ-2 Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. PÇ-3 Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. PÇ-6 Tanımlanmış teknoloji problemlerini çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemleri uygular. PÇ-8 Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. |
Yazılı Sınav Seminer-Sunum-Rapor Performans Ödevi |
| DÖÇ-2 | sol-jel yönteminde gerçekleşen reaksiyonları (jelleşme, yaşlanma, kurutma, sinterleme) açıklayabilir |
PÇ-1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular PÇ-2 Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. PÇ-3 Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. PÇ-6 Tanımlanmış teknoloji problemlerini çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemleri uygular. |
Yazılı Sınav Seminer-Sunum-Rapor Performans Ödevi |
| DÖÇ-3 | sol-jel temelli teknolojik malzemelerin özellikleri ve uygulama alanlarını açıklayabilir |
PÇ-1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular PÇ-2 Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. PÇ-3 Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. PÇ-5 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkındadır; gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. PÇ-6 Tanımlanmış teknoloji problemlerini çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemleri uygular. |
Yazılı Sınav Seminer-Sunum-Rapor Performans Ödevi |
| DÖÇ-4 | Karakterizasyon yöntemlerini öğrenir ve malzemelerin yapı - özellik ilişkisi hakkında yorum geliştirebilir |
PÇ-1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular PÇ-3 Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. PÇ-5 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkındadır; gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. PÇ-7 Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır. PÇ-8 Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. |
Yazılı Sınav Seminer-Sunum-Rapor Performans Ödevi |
| PÇ: Bölüm program çıktıları ÖDY: Ölçme ve değerlendirme yöntemi |
|||
| Dersin İçeriği | ||
| Sol-Jel teknolojisi hakkında genel bilgilendirme: Kısa tarihçe, sol, jel, jelleşme kavramları, sol-jel süreçlerinde temel kavramlar, güncel gelişmeler, avantajlar ve ezavantajları. Sol-Jel sürecinin kimyası ve temelleri: Hidroliz ve kondensazyon reaksiyonları, başlatıcı türleri (silika temelliler, metal oksitler), katalizörler, elektrolitler, sulu ve susuz sol-jel süreçleri; Kurutma (kurutma stresi, çatlaksız kurutma, kurutma modları (dondurarak kurutma, ortam basıncında kurutma, kritik üstü kurutma); Karakterizasyon yöntemleri (yapısal, kimyasal, mekanik ve biyolojik),Sol-Jel türevi malzemeler: Aerojeller, sentez yöntemleri, anorganik-silika temelli aerojeller, temel özellikleri ve uygulama alanları. Hidrofobik, süperhidrofobik ve esnek aerojeller; Xerogel monolitler, silika iyonojeller, ve iyonosilikalar, iyonik sıvı varlığında areojel eldesi, mezogözenekli iyonojeller; Sol-jel malzemelerin kirlilik yönetimi, su arıtımı toprak ıslahı uygulamalarında kullanımı. Sol-jel adsorbanlar ve CO2 tutulması ve su arıtımında kullanımları. Gözenekli jeller ve membranlar. Nanokompozitler, nanokompozit üretim ve karakterizasyon yöntemleri. İnce film kaplamalar: sol-jel kaplamaların temelleri, Sol-jel malzemelerin biyomedikal ve kontollu ilaç salınım uygulamaları. | ||
| Haftalık Detaylı Ders İçeriği | ||
| Hafta | Detaylı İçerik | Öğretim Yöntem ve Teknikleri |
| 1 | Sol-jel teknolojisinde genel kavramlar ve tarihçe | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 2 | Sol-jel sürecinin temelleri ve kimyası: hidroliz ve kondensazyon reaksiyonları | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 3 | Sulu ve susuz sol-jel süreçleri katalizörlü sol-jel süreçleri ve katalizörler | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 4 | Yaşlandırma (yapısal oluşum ve mekanik özellikler) | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 5 | Kurutma süreci ve kurutma türleri | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 6 | Karakterizasyon (Yapısal, ve mekanik ) | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 7 | Karakterizasyon (Kimyasal ve biyolojik ) | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 8 | Ara Sınav | |
| 9 | Sol-jel malzemeler: Aerojeller ve özellikleri | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 10 | Tekparça (monolit) sol-jel malzemeler: xerojel monolitler | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 11 | Silika iyonojeller ve iyonosilikalar, mezogözenekli yapılar | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 12 | Sol-jel malzemelerin adsorban uygulamaları, gözenekli jeller ve membranlar. | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 13 | Nanokompozitler, nanokompozit üretim ve karakterizasyon yöntemleri. | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 14 | İnce film kaplamalar | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 15 | Sol-jel malzemelerin biyomedikal ve kontollü ilaç salınım uygulamaları. | Anlatma, Tartışma, Soru Cevap |
| 16 | Final Sınavı | |
| Ders Kitabı / Yardımcı Kitap | ||
| 1 | 1) Innocenzi P., Zub Y.L., Kessler V., G (2007) Sol-Gel Methods for Materials Processing, Springer, The Netherlands | |
| 2 | Brinker C. J.,Scherer G. W (1990) Sol-Gel Science: The Pyhsics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Academic Press Inc., London. | |
| 3 | Innocenzi P. (2016) The Sol to Gel Transition , Springer, Italy. 4) Koebel M. M, Leventis N. Edts (2011) Aerogel Hadbook, Springer, London. | |
| 4 | Brinker C.F., Frye G. C., Hurd A.J., Ashley C.S., (1991), Fundamentals of Sol-Gel Dip Coatings, Thin Solid Films, 201, 97-108. | |
| Ders Araç - Gereç ve Malzemeleri | ||
| Kitap, Bilgisayar, Projeksiyon, Online veri tabanları Referans software (Mendeley) | ||
| Ölçme Yöntemi | |||
| Yöntem | Hafta | Süre (Saat) | Katkı(%) |
| Ara Sınav | 8 | 1 | 40 |
| Diğer Ölçme Yöntemleri | |||
| 1.Sözlü Sınav | |||
| 2.Kısa Sınav (Quiz) | |||
| 3.Laboratuvar Sınavı | |||
| 4.Sunum | 12 | 1 | 20 |
| 5.Rapor | |||
| 6.Seminer | |||
| 7.Performans Ödevi | |||
| 8.Dönem Ödevi | 16 | 2 | 40 |
| 9.Proje | |||
| Final Sınavı | |||
| Öğrenci İş Yükü | |||
| İşlem Adı | Haftalık Saat | Sayı | İş Yükü |
| Haftalık Ders Saati (Teorik+Uygulama) | 3 | 14 | 42 |
| Sınıf Dışı Çalışma | |||
| a) Okuma | 3 | 14 | 42 |
| b) İnternette/Kütüphanede Tarama | 3 | 14 | 42 |
| c) Performans Ödevi | 0 | ||
| d) Seminer/Sunum/Rapor Hazırlama | 5 | 2 | 10 |
| e) Dönem Ödevi/Proje Hazırlama | 4 | 8 | 32 |
| Sözlü Sınav | 0 | ||
| Kısa Sınav (Quiz) | 0 | ||
| Laboratuvar Sınavı | 0 | ||
| Ara Sınav İçin Hazırlık | 5 | 4 | 20 |
| Ara Sınav | 2 | 1 | 2 |
| Final Sınavı İçin Hazırlık | 0 | ||
| Final Sınavı | 0 | ||
| 0 | |||
| 0 | |||
| Toplam İş Yükü | 190 | ||