纳米能源环境材料
课程编码：080500M01004H
英文名称：Nanomaterials for Energy and Environment
课时：50
学分：3.00
课程属性：一级学科核心课
主讲教师：陈春英等
教学目的要求
本课程为材料科学与光电技术学院各专业硕士生和博士生的核心课程，主要授课对象是材料科学专业的学生。环境、能源成为当前世界各国密切关注的重要问题，纳米材料和纳米技术为解决上述问题，提供了新的机遇。该课程的目的是让学生了解能源和环境领域中的纳米技术及其相关的基础问题和前沿进展，为培养相关专业的创新型人才奠定基础。
预修课程
《环境化学》；《物理化学》；《无机化学》；《有机化学》
大纲内容
第一章 纳米科技的发展历程以及纳米环境材料的分类、合成方法与物性 3学时
第1节 纳米科技的发展历程
第2节 天然纳米结构
第3节 纳米材料的独特性质
第4节 纳米技术的应用领域
第二章 纳米新能源-太阳能电池 3学时
第1节 纳米能源概述
第2节 太阳能电池基本概念
第3节 无机和有机太阳能电池的发展
第4节 有机太阳能电池的工作原理
第三章 食品中的纳米生物技术及其安全性 3学时
第1节 食品安全
第2节 食品中的纳米材料和纳米技术
第3节 食品相关纳米材料的安全性评价
第四章 富勒烯、非富勒烯、三元体系太阳能电池 3学时
第1节 富勒烯体系太阳能电池
第2节 非富勒烯体系太阳能电池
第3节 三元体系太阳能电池
第五章 纳米技术在食品安全检测中的应用 3学时
第1节 食品安全检测常用方法-色谱技术
第2节 食品安全检测常用方法-光谱技术
第3节 食品安全检测常用方法-生物技术
第4节 食品安全检测常用方法-其他
第5节 纳米技术应用于食品安全检测的方法
第六章 钙钛矿和大面积柔性太阳能电池 3学时
第1节 燃料敏化太阳能电池
第2节 钙钛矿太阳能电池
第3节 大面积柔性太阳能电池
第七章 纳米技术在环境污染物检测中的应用 3学时
第1节 环境污染物的概念和分类
第2节 环境污染物的检测方法
第3节 纳米技术应用于环境污染物检测
第八章 纳米能源多样性 3学时
第1节 能源总论
第2节 纳米能源材料
第3节 种类能源材料简介
第4节 压电/热电/光热
第九章 大气颗粒物污染治理和控制中的新型纳米材料和纳米技术 3学时
第1节 大气颗粒物污染的概念和成因
第2节 大气污染物与人群健康
第3节 大气污染的治理和修复
第4节 纳米材料和纳米技术用于大气污染的防护
第5节 纳米材料和纳米技术用于大气污染的治理
第十章 纳米能源材料-氢能源(一) 3学时
第1节 氢能源概论
第2节 氢气制备
第3节 电催化制氢
第4节 光催化制氢
第十一章 污水治理中的纳米技术和净化材料 3学时
第1节 水污染和纳米吸附材料
第2节 纳米非均相类芬顿催化剂
第3节 纳米膜分离材料
第4节 纳米光催化剂
第5节 纳米电极材料
第十二章 纳米能源材料-氢能源(二) 3学时
第1节 氢气储存概论
第2节 物理储氢-新型多孔有机材料
第3节 物理储氢-新型多孔碳材料
第4节 化学储氢
第5节 氢能使用
第十三章 土壤环境治理和修复中使用的纳米材料和纳米技术 3学时
第1节 土壤的污染和特点
第2节 土壤污染修复的方法
第3节 纳米技术在土壤污染中的应用
第十四章 纳米能源材料-电池 3学时
第1节 储能电池概论
第2节 锂离子电池
第3节 锂硫电池
第4节 其它电池
第十五章 纳米材料的环境安全效应及其评价方法 3学时
第1节 纳米材料的环境安全效应
第2节 纳米材料的环境安全评价方法
第3节 大科学装置用于环境安全评价
第十六章 纳米能源材料-超级电容器 3学时
第1节 超级电容器介绍
第2节 超级电容器进展
第3节 纳米能源材料交流互动
参考书
1、
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课程教师信息
陈春英，研究员，博士生导师，杰青，纳米重大专项首席科学家，研究方向：纳米生物效应与安全性；
韩宝航，研究员，博士生导师，研究方向：超分子纳米材料化学；
刘颖，研究员，博士生导师，优青，研究方向：环境中纳米材料生物效应与安全性；
吕琨，研究员，博士生导师，优青，研究方向：有机光电功能材料与器件