0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

The course for KJ8107 progressed smoothly for the fall 2023 semester.Due to the limitations as a mainly PhD-level course, the course takes place every two years but some students exhibited interest for this semester as well and after discussions early in the semester we decided to go ahead with the teaching.There were officially 2 students (1 PhD-level student and 1 MSCHEM-level student) that took the exam exercises and awarded a grade, but there was also a visiting student that did not take the exam for personal reasons.Due to the small number of students lectures were adjusted to accommodate everyone's schedule and zoom/teams meetings also took place along with personalized teaching during office hours.

All students seem to follow and understand the course's main backbone on material synthesis--&gt;material characterization--&gt;structure-property relationship--&gt;applications.The satisfactory level of understanding of the course objectives and the learning outcomes was evident from the course exercises and assignments which went smoothly with students exhibiting high level of understanding and literature research despite their different and varied knowledge background.

NTNU:TIA:REST

Institutt for kjemi

Department of Chemistry

Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Engelsk

Anbefalte forkunnskaper

Solid kunnskap i syntetisk organisk kjemi; TKJ4111/TKJ4150, TKJ4135/TKJ4155 og TKJ4180 Fysikalsk organisk kjemi eller tilsvarende.

Forkunnskapskrav

Solid kunnskap i syntetisk organisk kjemi eller materialteknologi

Faglig innhold

Avanserte organiske optoelektroniske materialer fokuserer på forholdet mellom struktur og egenskaper hos de vanligste materialtypene som gjør de til ideelle kandidater til optoelektronisk bruk som kjemiske sensorer, molekyære brytere og maskiner, batterier, organisk solceller eller kunstig intelligens. Faget tar for seg å belyse ulike metoder som kan benyttes for å berike egenskaper, maksimere deres potensiale og videre hvordan kjemisk funksjonalisering kan bane vei for integrering i ulike applikasjoner. Emnet vil først fokusere på de ulike hovedtypene organisk elektroniske materialer, som inkluderer konjugerte polymerer, halvledere av små molekyler og nanomaterialer av karbon (fullerener, nanotuber og grafen).Fokus vil også rettes mot ulike neste generasjons applikasjoner (dvs. nanomedisin, solceller, batterier etc.) for å lette forståelsen av driftsprinsipper og deres kobling til materialegenskapene.Hovedkonsepter og grunnleggende materialfysikk vil bli forklart, i tillegg til viktige strategier for syntese av disse. Hovedfokus vil være det brede utvalget av forskjellige funksjonaliseringsmetoder og hvordan disse vil påvirke egenskapene til materialet. Ulike syntetiske strategier som bruker "grønn kjemi for bærekraftige syntetiske tilnærminger vil bli analysert.Forståelse av sammenhengen mellom struktur og egenskaper vil gjøre det mulig med målrettet syntetise mot diverse applikasjoner. Karakteriseringsmetoder for å analysere de ulike egenskapene hos materialene vil også bli gjennomgått. (f.e. UV-Vis og Transient Absorption, PL og PL Decay, SEM, AFM, Elektrokjemi) Nøkkelord: Halvledende polymerer, Fullerener, Karbon Nanorør, Grafen, Kjemisk tilpasning, Organiske Solceller, Organiske Lysdioder, Batterier, Brenselceller, Nanomedisin

Kursmateriell

Suggested literature:Wenping Hu , Organic Optoelectronics, 2013, Wiley-VCH;Nikos Tagmatarchis, Advances in Carbon Nanomaterials: Science and Applications 1st Ed. 2012, CRC Press-Taylor and Francis

Læringsutbytte

Etter fullført kurs kan studenten demonstrere følgendeKunnskap:(i) ha forståelse for ulike hovedtyper organiske optoelektroniske materialer og syntese av disse, samt kunne identifisere fordeler og ulemper med de ulike materialene.(ii) kunne foreslå passende teknikker for å karakterisere spesifikke egenskaper relatert til materialet og dets applikasjon.Ferdigheter:(i) kunne planlegge syntetiske stragier på et videregående nivå for å syntetisere organiske optoelektroniske materialer.(ii) kunne foreslå ulike funksjonaliseringsmetoder for å berike egenskaper av et material gjennom forståelse av forholdet mellom struktur og egenskaper.(iii) Kan bruke syntetiske strategier som inkluderer bærekraftige teknikker f.e. «grønn kjemi»Generell kompetanse:(i) være i stand til å utføre forskning og litteraturundersøkelse på et høyt nivå.(ii) ha kunnskap om mulig teknologi som kan tilfredsstille samfunnets behov innen organisk elektronikk og nanoteknologi.(iii)kombinere kunnskap fra flere viteskapelige områder for å designe et materiale for en spesifikk optoelektronisk applikasjon.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger (4 timer).Forventet arbeidsmengde i emnet er 150-200 timer

Avanserte Organiske Optoelektroniske Materialer

Organisk kjemi

Kjemi

Polymer Technology (Nordic Master's Programme)

Materialteknologi - masterstudium (5-årig)

Industriell kjemi og bioteknologi - masterstudium (5-årig)

Master of Science in Sustainable Chemistry and Biochemical Engineering

Nanoteknologi - masterstudium (5-årig)

Kjemi - masterstudium

Materialteknologi - masterstudium (2-årig)

Chemical Engineering (Master's Programme)

Kjemi - doktorgrad (ph.d.)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(25236)/FieldValuesAsText

This semester (Fall 2022) was important for the development of the course as the course was open to students on the master's level and not only PhD students as the previous years.Important information on the level of students from other departments (IKP) was received and the course was adjusted to accommodate students with different level or knowledge in chemistry.The last course Fall 2020 was during the pandemic so all lectures were done via internet. Feedback was good so minor improvements were done for this course.Course schedule was slightly adjusted according to NTNU's policy to focus on energy related topics such as next generation batteries, solar cells, green chemistry and sustainability.These topics are already heavily discussed during the course's schedule but there was effort to emphasize chemistry and material properties towards these applications.

Students who elected the course from within the Department of Chemistry (MSCHEM/PHKJ) had no problem to follow the part of the course that dealt with material synthesisStudents from other master programs participated and engaged in dialogue during the parts of the lectures that were challenging to follow and it was very positive that they were not discouraged.All students seem to follow and understand the course's main backbone on material synthesis--&gt;material characterization--&gt;structure-property relationship--&gt;applications.The satisfactory level of understanding of the course objectives and the learning outcomes was evident from the course exercises and assignments which went smoothly with students exhibiting high level of understanding and literature research despite their different and varied knowledge background.

Unrelated to the specific course, there were technical issues as the class room assigned lacked audiovisual equipment which was crucial for the lesson plan and the slides prepared. The issue was solved with the help from the department of chemistry.

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(19755)/FieldValuesAsText

Avanserte organiske optoelektroniske materialer fokuserer på forholdet mellom struktur og egenskaper hos de vanligste materialtypene som gjør de til ideelle kandidater til optoelektronisk bruk som kjemiske sensorer, molekyære brytere og maskiner, energikonverterende teknologi eller kunstig intelligens. Faget tar for seg å belyse ulike metoder som kan benyttes for å berike egenskaper, maksimere deres potensiale og videre hvordan kjemisk funksjonalisering kan bane vei for integrering i ulike applikasjoner.  Emnet vil først fokusere på de ulike hovedtypene organisk elektroniske materialer, som inkluderer konjugerte polymerer, halvledere av små molekyler og nanomaterialer av karbon (fullerener, nanotuber og grafen). Hovedkonsepter og grunnleggende fysikk vil bli forklart, i tillegg til viktige strategier for syntese av disse.  Hovedfokus vil være det brede utvalget av forskjellige funksjonaliseringsmetoder og hvordan disse vil påvirke egenskapene til materialet. Forståelse av sammenhengen mellom struktur og egenskaper vil gjøre det mulig med målrettet syntetise mot diverse applikasjoner. Karakteriseringsmetoder for å analysere de ulike egenskapene hos materialene vil også bli gjennomgått.

Suggested literature:Wenping Hu , Organic Optoelectronics, 2013, Wiley-VCH;  Nikos Tagmatarchis, Advances in Carbon Nanomaterials: Science and Applications 1st Ed. 2012, CRC Press-Taylor and Francis

Etter fullført kurs kan studenten demonstrere følgende kunnskap: (i) ha forståelse for ulike hovedtyper organiske optoelektroniske materialer og syntese av disse, samt kunne identifisere fordeler og ulemper med de ulike materialene. (ii) kunne foreslå passende teknikker for å karakterisere spesifikke egenskaper relatert til materialet og dets applikasjon.  Ferdigheter: (i) kunne planlegge syntetiske stragier på et videregående nivå for å syntetisere organiske optoelektroniske materialer. (ii) kunne foreslå ulike funksjonaliseringsmetoder for å berike egenskaper av et material gjennom forståelse av forholdet mellom struktur og egenskaper.  Generell kompetanse: (i) være i stand til å utføre forskning på et høyt internasjonalt nivå. (ii) ha kunnskap om mulig teknologi som kan tilfredsstille samfunnets behov innen organisk elektronikk og nanoteknologi. (iii)kombinere kunnskap fra flere viteskapelige områder

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(14219)/FieldValuesAsText

Avanserte organiske optoelektroniske materialer fokuserer på forholdet mellom struktur og egenskaper hos de vanligste materialtypene som gjør de til ideelle kandidater til optoelektronisk bruk som kjemiske sensorer, molekyære brytere og maskiner, energikonverterende teknologi eller kunstig intelligens. Faget tar for seg å belyse ulike metoder som kan benyttes for å berike egenskaper, maksimere deres potensiale og videre hvordan kjemisk funksjonalisering kan bane vei for integrering i ulike applikasjoner. 

Emnet vil først fokusere på de ulike hovedtypene organisk elektroniske materialer, som inkluderer konjugerte polymerer, halvledere av små molekyler og nanomaterialer av karbon (fullerener, nanotuber og grafen). Hovedkonsepter og grunnleggende fysikk vil bli forklart, i tillegg til viktige strategier for syntese av disse. 

Hovedfokus vil være det brede utvalget av forskjellige funksjonaliseringsmetoder og hvordan disse vil påvirke egenskapene til materialet. Forståelse av sammenhengen mellom struktur og egenskaper vil gjøre det mulig med målrettet syntetise mot diverse applikasjoner. Karakteriseringsmetoder for å analysere de ulike egenskapene hos materialene vil også bli gjennomgått. 


Suggested literature:
Wenping Hu , Organic Optoelectronics, 2013, Wiley-VCH;      

Nikos Tagmatarchis, Advances in Carbon Nanomaterials: Science and Applications 1st Ed. 2012, CRC Press-Taylor and Francis

Etter fullført kurs kan studenten demonstrere følgende kunnskap: 
(i) ha forståelse for ulike hovedtyper organiske optoelektroniske materialer og syntese av disse, samt kunne identifisere fordeler og ulemper med de ulike materialene. 
(ii) kunne foreslå passende teknikker for å karakterisere spesifikke egenskaper relatert til materialet og dets applikasjon. 

Ferdigheter: 
(i) kunne planlegge syntetiske stragier på et videregående nivå for å syntetisere organiske optoelektroniske materialer. 
(ii) kunne foreslå ulike funksjonaliseringsmetoder for å berike egenskaper av et material gjennom forståelse av forholdet mellom struktur og egenskaper. 

Generell kompetanse: 
(i) være i stand til å utføre forskning på et høyt internasjonalt nivå. 
(ii) ha kunnskap om mulig teknologi som kan tilfredsstille samfunnets behov innen organisk elektronikk og nanoteknologi. 
(iii)kombinere kunnskap fra flere viteskapelige områder

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(1565)/FieldValuesAsText

Avanserte Organiske Optoelektroniske Materialer - KJ8107