IDENTIFYING DATA 2007_08
Subject NANOENERGIA:NANOMATERIALS I DISPOSITIUS PER ENERGIES SOSTENIBLES Code 205151223
Study programme
Nanociència i Nanotecnologia (2006)
Cycle 2on
Descriptors Credits Type Year Period
2.5 Optativa Únic anual
Modality and teaching language
Department Química Analítica i Química Orgànica
Coordinator
RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER
E-mail fxavier.rius@urv.cat
Lecturers
RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER
Web http://http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
General description and relevant information Continguts: 1. Introducció. Nanomaterials, materials mesoporosos i zeolites. Rutes de síntesis i mètodes d’obtenció. Característiques estructurals i morfològiques. Característiques elèctriques, òptiques i electroquímiques. Tècniques de caracterització i anàlisis. 2. Emmagatzematge d’energia. Hidrogen líquid. Absorció física i química de gasos (hidrogen) en una superfície. Tècniques de mesures. Hidrurs metàl•lics, carbonis, Metal Organic Frameworks, MOF, i altres materials de gran superfície. Hidrurs complexes: alanats i borats. Reaccions químiques i cinètiques d’absorció i desorció. Capacitat d’acumulació i estabilitat. Hidrogen i gas a altes pressions. Dispositius i la seva implementació. 3. Emmagatzematge de càrrega elèctrica. Blocatge Coulombià en nanoestructures. Acumuladors. Bateries recarregables. Supercapacitors. 4. Piles de combustible. Principis i classificació. Piles de baixes temperatures. Piles de temperatures mitjanes i piles d’altes temperatures. Mecanismes de conducció electrònica, protònica i iònica. Materials per electròlits. Materials per ànodes. Materials per càtodes. Elements catalitzadors. Optimització d’interfícies elèctrode / electròlit. Condicionaments del combustible i de la geometria. Tipus de piles i aplicacions domèstiques, industria i transport. Tecnologies planars i alternatives. Muntatge, aïllament i combinació de cel•les. Integració d’elements i de microreactors químics. 5. Producció d’hidrogen. Processos en reformats. Catalitzadors. Fotocatàlisis i fotòlisis de l’aigua en materials nanoestructurats. Processos a alta temperatura. 6. Elements termoelèctrics. Termoelectricitat i materials termoelèctrics. Dependència estructural i morfològica dels paràmetres termoelèctrics. Termoelectricitat en nanomaterials. Convertidors termoelèctrics. 7. Superconductivitat. Materials superconductors. Síntesis i elaboració de cintes superconductores en bases nano estructurades. Aplicacions. 8. Energia solar. Tecnologies de capes primes. Silici micro i nano cristal•lí. CIS. Material nanoestructurat i absorció òptica. Processos de síntesis de nanoestructura amb perfils d’absorció. Materials orgànics i sistemes híbrids. Cel•les fotovoltaiques avançades. 9. Eficiència, seguretat i control mediambiental. Sistemes d’iluminació basat en efecte de camp en nanoestructures. Nanomaterials per aïllaments tèrmics. Aplicació de nano materials a sensors químics de gasos i líquids. Control de combustió.

Competències
Type A Code Competences Specific
  Recerca
Type B Code Competences Transversal
  Recerca
Type C Code Competences Nuclear
  Recerca

Objectius d'aprenentatge
Objectives Competences

Continguts
Topic Sub-topic
Introducció Nanomaterials, materials mesoporosos i zeolites. Rutes de síntesis i mètodes d’obtenció. Característiques estructurals i morfològiques. Característiques elèctriques, òptiques i electroquímiques. Tècniques de caracterització i anàlisis.
Emmagatzematge d’energia Hidrogen líquid. Absorció física i química de gasos (hidrogen) en una superfície. Tècniques de mesures.
Hidrurs metàl•lics, carbonis, Metal Organic Frameworks, MOF, i altres materials de gran superfície. Hidrurs complexes: alanats i borats. Reaccions químiques i cinètiques d’absorció i desorció. Capacitat d’acumulació i estabilitat. Hidrogen i gas a altes pressions. Dispositius i la seva implementació.
Emmagatzematge de càrrega elèctrica Blocatge Coulombià en nanoestructures. Acumuladors. Bateries recarregables. Supercapacitors.
Piles de combustible Principis i classificació. Piles de baixes temperatures. Piles de temperatures mitjanes i piles d’altes temperatures. Mecanismes de conducció electrònica, protònica i iònica. Materials per electròlits. Materials per ànodes. Materials per càtodes. Elements catalitzadors. Optimització d’interfícies elèctrode / electròlit. Condicionaments del combustible i de la geometria. Tipus de piles i aplicacions domèstiques, industria i transport.
Tecnologies planars i alternatives. Muntatge, aïllament i combinació de cel•les. Integració d’elements i de microreactors químics.
Producció d’hidrogen Processos en reformats. Catalitzadors. Fotocatàlisis i fotòlisis de l’aigua en materials nanoestructurats. Processos a alta temperatura.
Elements termoelèctrics Termoelectricitat i materials termoelèctrics. Dependència estructural i morfològica dels paràmetres termoelèctrics. Termoelectricitat en nanomaterials. Convertidors termoelèctrics.
Superconductivitat Materials superconductors. Síntesis i elaboració de cintes superconductores en bases nano estructurades. Aplicacions.
Energia solar Tecnologies de capes primes. Silici micro i nano cristal•lí. CIS. Material nanoestructurat i absorció òptica. Processos de síntesis de nanoestructura amb perfils d’absorció. Materials orgànics i sistemes híbrids. Cel•les fotovoltaiques avançades.
Eficiència, seguretat i control mediambiental Sistemes d’iluminació basat en efecte de camp en nanoestructures. Nanomaterials per aïllaments tèrmics. Aplicació de nano materials a sensors químics de gasos i líquids. Control de combustió.

Planificació
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Activitats Introductòries
0 0 0
 
 
Atenció personalitzada
0 0 0
 
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Metodologies
Methodologies
  Description
Activitats Introductòries

Atenció personalitzada
 
Description

Avaluació
  Description Weight
 
Other comments and second exam session

Fonts d'informació

Bàsica

Complementària

Recomanacions