การสังเคราะห์อนุภาคนาโนโลหะและเทคโนโลยีนาโน
4(3-3-9)
วิชาบังคับก่อน : ไม่มี
บทนำการสังเคราะห์อนุภาคนาโน ชนิดของวัสดุนาโน การใช้งาน ประเด็นด้านวิทยาศาสตร์และสิ่งแวดล้อม วิธีการสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนและจากบนลงล่าง การสังเคราะห์ด้วยวิธีทางฟิสิกส์ เคมีและชีวภาพ กรณีศึกษาการสังเคราะห์อนุภาคนาโนโลหะต่าง ๆ เช่น ทองแดง เงิน ทอง และออกไซด์ของโลหะ การบ่งคุณลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนโลหะด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น FE-SEM+EDS, XRD, FT-TR, TEM, zetasizer และการทดสอบการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ เป็นต้น กลไกการเกิดและโต กลไกของ LaMer, Ostwald Ripening and digestive ripening ความปลอดภัยสำหรับอนุภาคนาโนโลหะ
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- บทนำการสังเคราะห์อนุภาคนาโน ชนิดของวัสดุนาโน การใช้งานประเด็นด้านวิทยาศาสตร์และสิ่งแวดล้อม (3 ชม.)
- วิธีการสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนและจากบนลงล่าง การสังเคราะห์ด้วยวิธีทางฟิสิกส์ เคมีและชีวภาพ เช่น ลิโธกราฟี การบดทางกล การสปัตเตอร์ การกัดทางเคมี การระเหยด้วยความร้อน การตัดด้วยเลเซอร์แบบสั่น การรีดักชันด้วยแสง
เคมีโซลเจล วิธีการตกสะสมไอเคมี (ซีวีดี) การตกตะกอนร่วม ไมโครอิมัลชัน ไฟโรไรซิส โฮโดรเทอร์มอล โซโวเทอร์มอล การฉายรังสีเหนี่ยวนำ วิธีการตกสะสมด้วยไฟฟ้าและการสังเคราะห์สีเขียวโดยอาศัยพืชและจุลินทรีย์ เป็นต้น (9 ชม.)
- กรณีศึกษาการสังเคราะห์อนุภาคนาโนโลหะต่าง ๆ เช่น ทองแดง เงิน ทองและออกไซด์ของโลหะ (9 ชม.)
- การบ่งคุณลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนโลหะด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น FE-SEM+EDS, XRD, FT-TR, TEM, zetasizer และการทดสอบการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ เป็นต้น (9 ชม.)
- กลไกการเกิดและโต กลไกของ LaMer, Ostwald Ripening and digestive ripening (3 ชม.)
- ความปลอดภัยสำหรับอนุภาคนาโนโลหะ (3 ชม.)
- การเรียนรู้เชิงปฏิบัติการ (36 ชม.)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- บอกประโยชน์และข้อพึงระวังของอนุภาคนาโนได้
- อธิบายแนวทางการสังเคราะห์อนุภาคนาโนโลหะที่สนใจได้
- เลือกเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับบ่งคุณลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนโลหะบนพื้นฐานของสมบัติและการนำไปใช้งานได้
- ฝึกทักษะการสังเคราะห์และบ่งคุณลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนโลหะที่สนใจได้
- ระบุกลไกการเกิดและโตของอนุภาคนาโนโลหะที่สังเคราะห์ได้
ความรับผิดชอบต่อผลลัพธ์การเรียนรู้ของหลักสูตร
- บัณฑิตสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ในหัวข้อหลักและทฤษฎีที่เกี่ยวข้องในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมวัสดุ (PLO2)
Metal Nanoparticle Synthesis and Nanotechnology
Prerequisite : None
Root cause analysis of fatigue failure, background information and mapping; Structural analysis including stress analysis and metallurgical factors in engineering parts; Monitoring instrumentation, i.e., data acquisition and non – destructive testing for the evaluation of fatigue – life; Stress and strain-based approaches for fatigue – life assessment; The implication of fracture mechanics, LEFM and EPFM for the determination of fatigue crack growth rate and fatigue life prediction.
Course Outline
- Introduction to nanoparticle synthesis: type of nanomaterials, applications, scientific and environmental issues. (3 hr.)
- Bottom-up and top-down approaches using physical, chemical, and biological techniques, e.g., lithographic, mechanical milling, sputtering, chemical etching, thermal evaporation, pulsed laser ablation, photoreduction, sol-gel chemistry, chemical vapor deposition (CVD), co-precipitation, microemulsion, pyrolysis, hydrothermal, solvothermal, radiation-induced, electrodeposition, and green synthesis using plants and microbes. (9 hr.)
- Case study on synthesis of various metal nanoparticles, i.e., copper, silver, gold, and metal oxides. (9 hr.)
- Characterization of metal nanoparticles, e.g., FE-SEM+EDS, XRD, FT-TR, TEM, zetasizer, anti-microbial test. (9 hr.)
- Nucleation and growth mechanisms: LaMer mechanisms, Ostwald ripening and digestive ripening. (3 hr.)
- Safety for metal nanoparticles. (3 hr.)
- Workshops. (36 hr.)
Learning Outcomes
- Give benefits and precautions of nanoparticles.
- Describe synthesis route for metal nanoparticle of interest.
- Select appropriate metal nanoparticle characterization based on properties and applications.
- Practice on synthesis and characterization of metal nanoparticles of interest.
- Identify nucleation and growth mechanisms of synthesized metal nanoparticles.
Alignment with the following PLO:
- Graduates apply general knowledge of core topics and theory to solve problems in Materials Engineering. (PLO2)
