Physik von Grenzflächen 2
Interface Physics 2
Modul PH2070
Basisdaten
PH2070 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
---|---|---|
150 h | 75 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2070 ist Oliver Schneider.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Solid-liquid interfaces play an important role in many physico{chemical, biological and technical systems (e.g. energy conversion and storage, signal transduction in cells). The focus of this course lies on the structure-reactivity relationships of solid-liquid interfaces. We will start with a discussion of models describing the charge transfer kinetics of electrodes (Butler-Volmer, Marcus, etc.). Then important characterization methods for charged interfaces will be discussed such as cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, potential and current step methods. - Classical theories of charge transfer at interfaces: Tafel's law, Butler-Volmer theory - Molecular approaches to describe charge transfer: Marcus theory - Potential and current step methods, chronoamperometry, chronopotentiometry - Characterization methods based on the concept of impedance and transfer func- tions - Equivalent circuits of electrochemical interfaces - The role of mass transport (migration, diffusion, convection) for the reactivity of interfaces, Poisson-Nernst-Planck equations - Digital simulation of charge transfer processes at solid-liquid interfaces - Industrial applications: electroplating, corrosion protection, sensor applications based on electrochemical detection principles
Lernergebnisse
After participation in the module the student is able to: 1. Describe important properties characterizing the dynamics of interfaces (heteroge- nous rate constants, exchange current densities, etc.) 2. Discuss structure-reactivity relationships of interfaces, especially electrochemical interfaces 3. Understand the fundamentals and limitations of important characterization techniques for the reactivity of interfaces such as current-voltage curves, relaxation methods
Voraussetzungen
Interface Physics I
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
---|---|---|---|---|---|
VU | 4 | Interface Physics 2 |
einzelne oder verschobene Termine |
Unterlagen |
Lern- und Lehrmethoden
lecture, beamer presentation, board work, exercises in individual and group work
Medienformen
Übungsblätter, Powerpointpräsentation, Tafelanschrift
Literatur
1) A.J. Bard, L.R. Faulkner: Electrochemical methods. Fundamentals and applica- tions, 2nd ed., Wiley, 2001 2) J. O'M Bockris, A. Reddy: Electrochemistry II. Electrodics, 2nd ed., Plenum, 2000 3) C. H. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich: Electrochemistry, Wiley-VCH, 2007 4) J. O'M. Bockris, S.U.M. Khan: Surface electrochemistry, Plenum, 1993
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.
Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.