△表面工学（Surface Chemical Engineering）[1B12]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

表面の物理的、化学的機能は多彩であり、多くの場合、物質材料の性質が表面で決定されていることもあります。勿論工学的に重要な機能が開発され、現在の最先端のナノテクを担っています。
そこで、表面の構造、性質、反応性、表面加工処理の基礎を学ぶと同時に、ナノテクノロジー、
環境技術を含む応用について解説する。幅広い実用面でその重要性を理解し、身近な材料における役割を知ることを狙いとして、一緒に考える講義を目指します。
（JABEE学習・教育目標）
「環境化学工学プログラム」：(D)◎
JABEE基準1の（1）の知識・能力：(d)-(3)◎

＜授業計画＞

【そのI 基礎】
１．はじめに−表面工学とはなにか−先端技術を支える基礎技術
２．表面とはなにか−固体表面とバルク、表面構造のモデル、配位不飽和、表面残基
３．表面や界面の特性と反応性−表面エネルギー、構造緩和、分散度（表面原子割合）
４．吸着とはなにか−物理吸着と化学吸着の現象と理論、BEＴ多層吸着モデル
Langmuir化学吸着モデル、吸着熱
５．化学吸着−選択性、解離−非解離、吸着サイトの構造と吸着種
６. 表面の構造と性質及び吸着種を同定する−構造解析、分光学的測定　　
７. 液体表面のエネルギー−濡れと接触角、親水性−疎水性　Young-Laplace式

【そのII応用】
８．表面処理（腐食、防食、塗装、摩擦−磨耗と潤滑、表面改質）
９．表面処理（粘着、接着）
10. 表面の超微細加工 (表面切削、蒸着、フォトレジスト、LSI, ナノテクデバイスの設計へ)　　
11．薄膜の世界（単層、多層膜、写真、有機−無機高機能膜）
12．超微粒子の世界（ナノ粒子、クラスター、研磨剤、インクジェット, CNT）
13．表面の化学機能（表面錯体、触媒機能）
14．まとめ（討論：高機能性表面の構造と機能の設計）

＜成績評価方法及び水準＞

毎回の講義中に提出する小クイズを出席点として採点する。この合計と期末定期テスト
の結果を40：60の割合で総合評価し、60点以上を合格とする。

＜参考書＞

１界面化学　近藤保　三共出版　２表面と界面の不思議　丸井智敬他　工業調査会　３超微細加工　麻蒔立男　日刊工業　４　触媒化学　上松敬禧他　朝倉書店など

＜オフィスアワー＞

毎回授業後30分

＜学生へのメッセージ＞

この範囲を網羅する適切な教科書がありません。配布する資料を参考に毎回の講義で一緒に考えましょう。

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