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Academic Year/course: 2023/24

531 - Master's in Chemical Engineering

66221 - Solid Characterization Techniques


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66221 - Solid Characterization Techniques
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
531 - Master's in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2 and 1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject is intended to present and deepen in solid characterization techniques by means of theoretical classes in which the basics of characterization techniques are exposed. Then, we will move forward to problem and case solving classes and laboratory sessions for the student to see the data processing and equipment used in some of the most common techniques.

These objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda.

https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning results of the

subject can provide training and competence to contribute to some extent to the achievement of Objectives 9.4 and 9.5 of Goal 9.

 

2. Learning results

1. To assimilate the fundamentals and equipment necessary for the most common techniques of solids characterization.

2. To select the appropriate solid characterization techniques to solve a practical problem.

3. To know how to operate some solids characterization equipment at a basic level.

4. To critically interpret the results obtained in the characterization of solids.

5. To deepen in some characterization techniques.

 

3. Syllabus

The foreseen syllabus for this subject is the following:

1. Introduction to characterization techniques.

2. Sample preparation.

3. Scanning and transmission electron microscopy.

4. Local probe: AFM, STM, SFM.

5. Infrared spectroscopy.

6. UV-Vis spectroscopy.

7. Raman spectroscopy.

8. X-ray photoelectron spectroscopy.

9. Nuclear magnetic resonance and electron paramagnetic resonance spectroscopies.

10. X-ray diffraction.

11. Thermal analysis.

12. Textural properties: surface area and pore distribution.

13. Particle size and zeta potential.

14. Chemical analysis.

15. To select the appropriate solid characterization techniques.

 

4. Academic activities

Master classes (30 h) where the theory will be taught and model problems will be solved.

Problem/case solving classes (20 h). Problems and practical cases of characterization will be solved by the student under the supervision of the teacher.

Laboratory sessions (8 h). 

Special practice session (2 h) corresponding to a visit to R&D&I research centres.

Application work and practical research (19 h), individual/group.

Personalized teacher-student tutoring (14 h).

Individual study (47 hours). 

Assessment (10 h). Corresponding to a global test and presentations of research papers.

5. Assessment system

Option 1:

Assessment is global and includes:

1. Completion of the proposed problems and cases (20% of the final grade).

2. Individual work consisting of choosing solid samples and studying their characterization by various techniques. It will consist of three parts:

- Submission of written work (25% of the final grade).

- Oral presentation of the work (20% of the final grade).

- Assessment reports of other classmates' work (10% of the final grade).

3. Completion of a multiple-choice exam or practical questions at the end of the subject (25% of the final grade). A minimum grade of 4/10 on this exam is required for averaging.

Option 2:

Those students who do not wish to follow the evaluation according to option 1, may choose to sit for the call for exams, which in this case will consist of two parts:

1. Multiple-choice exam (50% of the final grade).  A minimum grade of 4/10 on this exam is required for averaging.

2. Theoretical-practical exam (50% of the final grade).  A minimum grade of 4/10 on this exam is required for averaging.

This option can be chosen for both calls of the subject.


Curso Académico: 2023/24

531 - Máster Universitario en Ingeniería Química

66221 - Técnicas de caracterización de sólidos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66221 - Técnicas de caracterización de sólidos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
531 - Máster Universitario en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
2 y 1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura se pretende presentar y profundizar en técnicas de caracterización de sólidos por medio de clases teóricas en las que se exponga las bases de una técnicas de caracterización para después acudir a clases de resolución de problemas y casos y laboratorio para que el alumno vea el tratamiento de datos y los equipos que se utilizan en algunas de las técnicas más habituales.

Lo anterior esta alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 (
https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la
asignatura puede proporcionar capacitación y competencia para contribuir en cierta medida al logro de las metas 9.4 y 9.5 del objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

1. Asimilar los fundamentos y equipos necesarios de las técnicas más habituales de caracterización de sólidos.

2. Selección de las técnicas de caracterización de sólidos adecuadas para resolver un problema práctico.

3. Conocer como se manejan algunos equipos de caracterización de sólidos a nivel básico.

4. Interpretar de modo crítico los resultados obtenidos en la caracterización de sólidos.

5. Profundizar en algunas técnicas de caracterización.

3. Programa de la asignatura

El temario previsto para la asignatura es el siguiente:

1. Introducción a las técnicas de caracterización.

2. Preparación de muestras.

3. Microscopía electrónica de barrido y de transmisión.

4. Sonda local: AFM, STM, SFM.

5. Espectroscopia infrarroja.

6. Espectroscopia UV-Vis.

7. Espectroscopia Raman.

8. Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X.

9. Espectroscopias de resonancia magnética nuclear y resonancia paramagnética electrónica.

10. Difracción de rayos X.

11. Análisis térmico.

12. Propiedades texturales: área superficial y distribución de poros.

13. Tamaño de partícula y potencial zeta.

14. Análisis químico.

15. Otras técnicas de caracterización de sólidos.

4. Actividades académicas

Clases magistrales (30 h) donde se impartirá la teoría y se resolverán problemas modelo.

Clases de resolución de problemas/casos (20 h). Se resolverán problemas y casos prácticos de caracterización por parte del alumno supervisado por el profesor.

Sesión de laboratorio (8 h). 

Sesión de prácticas especiales (2 h) correspondientes a visita a centros de investigación de I+D+i.

Trabajos de aplicación e investigación práctica (19 h), individuales/grupo.

Tutela personalizada profesor-alumno (14 h).

Estudio individual (47 h). 

Evaluación (10 h). Correspondientes a una prueba global tipo test y a presentaciones de los trabajos de investigación.

5. Sistema de evaluación

Opción 1:

La evaluación es global y comprende:

1. Realización de los problemas y casos propuestos (20% de la nota final).

2. Realización de un trabajo individual consistente en elegir unas muestras sólidas y estudiar su caracterización por varias técnicas. Constará de tres partes:

- Entrega del trabajo por escrito (25% de la nota final).

- Presentación oral del trabajo (20% de la nota final).

- Informes de valoración de los trabajos de otros compañeros (10% de la nota final).

3. Realización de un examen tipo test o cuestiones prácticas al finalizar la asignatura (25% de la nota final). Para poder promediar es necesario obtener una puntuación mínima de 4/10 en este examen.

Opción 2:

Aquellos alumnos que no quieran seguir la evaluación según la opción 1, pueden optar por presentarse al examen de convocatoria que en este caso constará de dos partes:

1. Examen tipo test (50 % de la nota final).  Para poder promediar es necesario obtener una puntuación mínima de 4/10 en este examen.

2. Examen teórico-práctico (50 % de la nota final).  Para poder promediar es necesario obtener una puntuación mínima de 4/10 en este examen.

Esta opción esta disponible en las dos convocatorias de la asignatura.