GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| FBFKM7156 | Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopisi | Ders | 1 | 1 | 5,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı, öğrencilere elektrokimyasal empedans spektroskopisinin teorik ve pratik uygulamalarını öğretmek
Dersi Veren Öğretim Görevlisi Görevlileri
Dr. Öğr. Üyesi Muhammet GÜLER
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Öğrenciler, elekrokimyasal empedans spektroskopisinin temellerini öğrenir |
| 2 | Öğrenciler, elekrokimyasal empedans spektroskopi verilerin grafiksel gösterimini öğrenir |
| 3 | Öğrenciler, eşdeğer devre elementlerini ve empedans olayının modellemesini ve ideal eşdeğer devre modellerini öğrenir |
| 4 | Öğrenciler, bulk materyallerin ve elektrot proseslerin empedans gösterimini öğrenir |
| 5 | Öğrenciler, elektroaktif polimer filmlerin, hücre süspansiyonların, protein adsorpsiyonun ve oluşturulabilir biyomedikal malzemelerin empedans analizi öğrenir |
Öğrenim Türü
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Electrokimyasak impedans spektroskopisinin temelleri, Nyquist ve Bode gösterimi, dielektrik değerlerin gösterimi, eşdeğer devre elementleri ve empedans olayının modellemesi, ideal eşdeğer devre modelleri, bulk materyalin ve elektrot proseslerin empedans gösterimi, dağıtık üyeli empedans modelleri, Kompleks sistemlerin empedans analizi, elektroaktif polimer filmlerin empedans analizi, hücre süspansiyonların, protein adsorpsiyonun ve oluşturulabilir biyomedikal malzemelerin empedans analizi
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Teorik | Uygulama | Laboratuvar |
|---|---|---|---|
| 1 | Elektrokimyasal empedans spektroskopisinin temelleri a) Kompleks empedans kavramı, b) Kompleks dielektrik, modül ve empedans veri gösterimleri c) Yük ve materyal taşınması | ||
| 2 | Empedans spektroskopisi verilerin grafiksel gösterimi a) İdeal elektrik devreleri için kompleks empedans değerlerin Nyquist ve Bode gösterimi, b) Dielektrik değerlerin gösterimi | ||
| 3 | Eşdeğer devre elementleri ve empedans olayının modellemesi a) İdeal devre elementleri, b) İdeal olmayan devre elementleri, c) Sistemlerin devre modelleri | ||
| 4 | İdeal eşdeğer devre modelleri a) Temel R-C devresi, b) Temel R/C devresi, c) Randles RSOL -RCT/CDL, d) Debye dielektrik relaksasyon (R1-C1)/C2 devresi | ||
| 5 | Bulk materyalin ve elektrot proseslerin empedans gösterimi a) Düzensiz empedans, b) Bulk-ortam empedansı-RSOL, RBULK ve CBULK, c) Elektrokimyasal çift tabaka kapasitans CDL | ||
| 6 | d) Elektrokimyasal yük transfer direnci RCT, e) Elektrokimyasal sorpsiyon direnci ZSORP, f) Kütle transfer direnci, g) Sabit yük transferi, homojen ve difüzyon kontrollü kinetikler | ||
| 7 | Dağıtık üyeli empedans modelleri a) Dağıtık üyeli RBULK|CBULK-RINT|CPEDL devre modeli, b) Dağıtık üyeli elektrot proseslerin genel empedans modelleri, c) İletkenlik ve dielektrik sabiti ölçümleri için frekans oranların tanımlanması | ||
| 8 | Kompleks sistemlerin empedans analizi a) Yüksek derecede dirençli materyallerin dielektrik analizi, b) İyonik kolloidal süspansiyonların dielektrik analizi, c) Kolloidal süspansiyonların AC elektro kinetikleri ve dielektroforetik spektroskopisi | ||
| 9 | d) Spesifik adsorpsiyon ve çok adımlı heterojen kinetikler analizleri, e) Gözenekli elektrotlar üzerine empedans kinetik çalışmaları | ||
| 10 | Elektroaktif polimer filmlerin empedans analizi a) Elektroaktif polimerler, b) Elektrokimyasal olarak aktif polimer filmlerin empedans analizi | ||
| 11 | c) İletken polimer filmlerin EIS modelleri, d) Elekroaktif polimerlerin geleceği | ||
| 12 | Hücre süspansiyonların, protein adsorpsiyonun ve oluşturulabilir biyomedikal malzemelerin empedans analizi a) Biyomedikal impedans uygulama alanı, b) Dielektrik, empedans ve AC elektro kinetik yöntemler kullanılarak yapılan biyolojik süspansiyonların analizi | ||
| 13 | c) Protein adsorpsiyon kinetiklerin empedans analizi, d) Yerleştirilmiş malzemelerin empedans incelenmesi | ||
| 14 | Tartışma |
Ders Kitabı Malzemesi Önerilen Kaynaklar
1. S. Krause, Impedance methods, in Encyclopedia of Electrochemistry, A. J. Bard (Ed.), Wiley-VCH, Vol.3,2001. 2. E. Barsukov, J. R. MacDonald, Impedance spectroscopy, J. Wiley ve Sons, Hoboken, New Jersey, 2005. 3. S. Grimnes, O.G. Martinsen, Bioimpedance and bioelectricity basics, Academic Press, 2000. 4. C. S. Hsu, F. Mansfeld, Concerning the conversion of the constant phase element parameter yo into a capacitance, Corrosion (2001) 57, pp. 747-755. 5. G. J. Brug, A. L. G. van den Eeden, M. Sluyters-Rehbach, J. H. Sluyters, The analysis of electrode impedances complicated by the presence of a constant phase element, J. Electroanal. Chem., 1984,176, pp. 275-295. 6. B. Hirschorn, M. E. Orazem, B. Tribollet, V. Vivier, I. Frateur, M. Musiani, Determination of effective capacitance and film thickness from constant-phase-element parameters, Electrochim. Acta ,2010, 55,21, pp. 6218-6227. 7. M. E. Orazem, N. Pebere, B. Tribollet, Enhanced graphical representation of electrochemical impedance data, J. Electrochem. Soc, 2006,153, 4, pp. B129-B136. 8. V. Mie-Wen Huang, V. Vivier, M. E. Orazem, N. Pebere, B. Tribollet, The apparent constant-phase-element behavior of an ideally polarized blocking electrode, J. Electrochem. Soc, 2007,154,2, pp. C81-C88. 9. V. Mie-Wen Huang, V. Vivier, M. E. Orazem, N. Pebere, B. Tribollet, The global and local impedance response of a blocking disk electrode with local constant-phase-element behavior, J. Electrochem. Soc, 2007,154, 2, pp. C89-C98. 10. V. Mie-Wen Huang, V. Vivier, M. E. Orazem, N. Pebere, B. Tribollet, The apparent constant- phase-element behavior of a disk electrode with faradaic reactions, J. Electrochem. Soc, 2007,154, 2, pp. C99-C107. 11. S. -L. Wu, M. E. Orazem, B. Tribollet, V. Vivier, Impedance of a disc electrode with reactions involving an adsorbed intermediate: local and global analysis, J. Electrochem. Soc, 2009,156, 1, pp. C28-C38. 12. B. Hirschorn, M. E. Orazem, B. Tribollet, V. Vivier, I. Frateur, M. Musiani, Determination of effective capacitance and film thickness from constant-phase-element parameters, Electrochim. Acta, 2010, 55, pp. 6218-6227. 13. J.-B. Jorcin, M. E. Orazem, N. Pebere, B. Tribollet, CPE analysis by local electrochemical impedance spectroscopy, Electrochim. Acta, 2006, 51, pp.1473-1479.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 60 |
| Quiz | 1 | 40 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 20 | 20 |
| Final Sınavı | 1 | 20 | 20 |
| Derse Katılım | 14 | 3 | 42 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 2 | 28 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 120 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek