△表面工学（Surface Chemical Engineering）[1A08]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

表面の構造や物理・化学的性質は予想以上に多彩であり，物質や材料の特殊な機能が"表面”で決定されていることも多い．20世紀の後半に開発されたすぐれた表面機能材料は，高度な科学技術社会を支える最先端のナノテクノロジーの主要なパートを占めている．そこで，基礎編では表面とは何かを理解するために，表面の構造，性質，化学的反応性，基本的表面処理，表面加工について学ぶ．続いて，表面が直接関与するナノテクノロジーや地球環境保全を含む応用技術について，最新のデータを用いて紹介する．また，幅広い分野での表面機能材料の役割を具体的に知ることによって，専門的な判断力を養うことを目的とする．
内容の理解を深めるために，計算を中心とする演習を行なうので，電卓を持参すること．

＜授業計画及び準備学習＞

【 I 基礎編 】
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，表面ナノ構造とは，配位不飽和
3.表面・界面の特性および反応性，表面エネルギー，表面の反応性
4.吸着とはなにか−物理吸着と化学吸着の現象と理論，BEＴ多層吸着モデルと応用，
　Langmuir化学吸着モデル，吸着熱
5.化学吸着−選択性，解離・非解離，吸着サイトと吸着種の構造・反応性
6.表面の構造・性質およ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，表面の親水性・疎水性，Young-Laplace式
8.学習成果の確認（試験）

【 II　応用編 】
9. 接着と粘着
10．表面処理・加工−腐食，防食，塗装，摩擦，磨耗と潤滑，表面改質
11. 超微細加工−表面研磨，蒸着，フォトレジスト，プラズマ加工とLSI，ナノデバイス設計　　
12．薄膜の世界−単層膜，多層膜，有機−無機高機能性膜
13．超微粒子の世界（ナノ粒子，クラスター，研磨剤，インクジェット技術，CNT）
14．表面の化学機能（表面錯体，触媒機能）
15．学習成果の確認（試験）

＜成績評価方法及び水準＞

原則として，中間に行なう試験を60点満点，最終回に行なう試験を40点満点で評価し，合計60点以上を合格とする．

＜教科書＞

プリント配布

＜参考書＞

「界面化学 新版」近藤保著（三共出版）
「界面化学」近澤正敏，田嶋和夫共著（丸善）

＜オフィスアワー＞

授業終了後１時間．それ以外でもメールで約束の上，対応可．
E-mail: igarashi@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

後期科目の「触媒プロセス工学」で学ぶ触媒作用も表面現象です．表面現象の不可思議さと面白さを学びましょう．

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwb1019/

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