Předmět: Heterogenní katalýza

« Zpět
Název předmětu Heterogenní katalýza
Kód předmětu KFCH/C065
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Čapek Libor, prof. Ing. Ph.D.
  • Smoláková Lucie, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Heterogenní nekatalytické reakce plyn - kapalina. Filmová teorie. Heterogenní nekatalytické reakce tekutina - tuhá látka. Model nezreagovaného jádra. Model porézní zrnité částice. Heterogenní katalýza. Základní pojmy. Heterogenní katalýza. Langmuir-Hinshelwooldova kinetika. Redox mechanismus Marse a van Krevelena. Heterogenní katalýza. Kinetika na energetických heterogenních površích katalyzátoru. Vnější a vnitřní přenos hmoty a tepla v heterogenní katalýze. Strategie výběru experimentálních technik k charakterizaci katalyzátorů. Stanovení velikosti specifického povrchu a velikosti pórů. Objemové vlastnosti katalyzátorů. Spektroskopické a difrakční metody. Techniky termální analýzy. Strategie výběru experimentálních technik k charakterizaci povrchových vlastností katalyzátorů. Rovnovážná adsorpce, adsorpční kalorimetrie, IR spektroskopie povrchových komplexů, acidobazické a redox vlastnosti. Typ a koncentrace aktivních center. In-situ metody charakterizace katalytické reakce. Příprava a výroba heterogenních katalyzátorů. Aktivace molekul. Deaktivace, reaktivace a regenerace katalyzátorů. Katalytické reakce v laboratorním měřítku. Přechod z laboratoře po průmysl. Aspekty aplikované katalýzy. Mechanismy katalytických reakcí. Klasifikace heterogenně katalytických reakcí. Příklady využití heterogenní katalýzy. Acidobazická a redox katalýza - principy a příklady.

Studijní aktivity a metody výuky
Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Projekce
Výstupy z učení
Cílem předmětu je vytvoření komplexní představy o problematice heterogenní katalýzy v systému plynné reakční složky - tuhý katalyzátor. Pozornost je zaměřena na oblast katalytického experimentu a jeho vyhodnocení, a přípravy a charakterizace katalyzátoru. Zároveň je cílem předmětu seznámit studenta s principy a příklady jednotlivých typů heterogenních katalytických reakcí
Po absolvování předmětu by měl být posluchač schopen orientovat se v problematice heterogenních katalytických reakcí, jako je např. kinetika heterogenních katalytických reakcí, možnost charakterizace pevných katalyzátorů a jejich průmyslové využití. Student by zároveň měl být schopen samostatně řešit problematiku s tím spojenou.
Předpoklady
znalost v oblasti chemické kinetiky, fyzikální chemie a matematiky (rozsah bakalářského studia)

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Zkouška je písemná a ústní. V průběhu semestru bude posluchač samostatně řešit zadané úlohy, jejichž úkolem je aktivní zapojení studenta do dané problematiky.
Doporučená literatura
  • Doraiswamy L. K, Sharma M. M. Heterogeneous reactions. John Wiley + Sons, New York, 1984.
  • Niemantsverdriet J. W. Spectroscopy in catalysis. VCH, New York, 1995.
  • Szabó Z. G. Contact catalysis. Akadémia Kiadó, Budapest, 1976.
  • Thomas J. M., Thomas W. J. Heterogeneous catalysis. New York, 1997.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2016) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2015) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2015) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2016) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2016) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Analytická chemie (2013) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Technická fyzikální chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2015) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Organická chemie (2013) Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Anorganická a bioanorganická chemie (2013) Kategorie: Chemické obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní