Behörighetskrav

120 hp med 90 hp kemi. Oorganisk kemi I, 10 hp samt Fysikalisk kemi I, 5 hp eller motsv.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• använda relevanta experimentella metoder för att syntetisera och karaktärisera både nanostrukturerat material och bulkmaterial för energirelaterade tillämpningar och katalys
• identifiera och använda teoretiska modeller för att förklara data från olika kemiska karaktäriseringsmetoder inom områdena energirelaterade material och katalys
• förklara bindning, koordination och struktur i termer av kristallfälts- och ligandfältsteori för såväl fasta material som molekylära system
• förklara hur ämnens atomära struktur påverkar egenskaper i relevanta material för förnyelsebar energi och/eller katalys
• tillämpa relevanta beräkningskemiska metoder för att studera ytstruktur och ytreaktivitet, samt diskutera ytors påverkan på egenskaperna hos förnyelsebara energisystem, i synnerhet för tillämpningar inom heterogen katalys.
• sammanfatta principer för homogen katalys och ge exempel på katalytiska reaktioner relaterade till bränsleproduktion och energiomvandling
• redogöra för ett begränsat forskningsområde utifrån relevant vetenskaplig litteratur.

Innehåll

Syntes av material: fastfas, sol-gel, gasfas (CVD/ALD). Karaktärisering av material och ytor: XRD, SEM och TEM, XPS, TGA och DSC. Syntes av bulk- och nanomaterial, samt nanokemiska egenskaper hos energirelevanta material. Kristallfältsteori för fasta material. Halvledare samt energirelevanta tillämpningar av halvledarmaterial. Heterogen och homogen katalys. Ytors struktur och funktion vid heterogen katalys. Struktur, bindning och reaktivitet hos koordinationsföreningar och metallorganiska komplex baserade på övergångsmetaller. 18-elektronsregeln och MO-teori. Mekanismer för ligandsubstitution och ligandaktivering.

Kursen innehåller ett litteraturstudieprojekt samt ett större laborativt projekt (experimentellt eller beräkningskemiskt) som båda utformas efter studenternas intresse.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, projektarbete och laborationer.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut (7 hp). För godkänd kurs krävs även godkänd laborationskurs poängsatt till 2 hp. Ett litteraturprojekt motsvarar 1 hp. Slutbetyget motsvarar en sammanvägning av resultaten av det skriftliga provet och de obligatoriska momenten.