9350-3013/01 – Heterogeneous kinetics and catalysis (HKK)
| Gurantor department | Institute of Environmental Technology | Credits | 10 |
| Subject guarantor | prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D. | Subject version guarantor | prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D. |
| Study level | postgraduate | Requirement | Choice-compulsory type B |
| Year | | Semester | winter + summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2019/2020 | Year of cancellation | |
| Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Doctoral |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The broadening the knowledge in the field of heterogeneous catalysis. Attention is focused on the classification of catalysts, transport phenomena in catalysis, procedures used in laboratory research on catalysts, and scale-up procedures. A comprehensive overview of the subject will be given and specific topics will be selected for detailed study according to the doctoral student's previous training and the focus of the dissertation.
Teaching methods
Individual consultations
Summary
Within the subject, knowledge in the field of heterogeneous catalysis will be expanded. Attention is focused on the classification of catalysts, transport phenomena in catalysis, procedures used in laboratory research on catalysts, and scale-up procedures. Within the course, a comprehensive overview of the issue will be given, and specific topics will be selected for detailed study according to the previous preparation of the doctoral student and the focus of the dissertation.
Compulsory literature:
• ERTL, G., KNOZINGER H., WEITKAMP, J. (Eds.) Handbook of Heterogeneous Catalysis, John Wiley & Sons, Inc., 1996.
• VAN SANTEN, R.A., VAN LEEUWEN, P.W.N.M., MOULIJN, J.A., AVERILL, B.A., Studies in Surface Science and Catalysis 123, Catalysis: An Integrated Approach, Elsevier, 2005.
Recommended literature:
• HAGEN, J. Industrial Catalysis – A Practical Approach, 1st ed. Wiley-WCH: Weinheim, 1999.
• THOMAS, J.M., THOMAS, W.J. Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis, Wiley, 1996.
• SIE S.T., KRISHNA R., Process Development and Scale Up: II Catalyst Design Strategy. Reviews in Chemical Engineering 14 (3) (1998), 159-202.
• Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol. A5, 5. vydání. Heterogenous Catalysis, VCH, Weinheim, 1985.
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
Ústní zkouška
E-learning
Other requirements
Seminární práce na zadané téma vztahující se k řešené problematice související se zaměřením disertační práce.
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Heterogenní katalytické reakce. Mechanismus působení katalyzátorů, typy katalyzátorů, adsorpce, chemisorpce. Faktory ovlivňující katalytické reakce, povaha katalytických komplexů. Struktura katalyticky aktivních míst, katalýza na kovech a nekovech, acidobazická katalýza. Vlastnosti technických katalyzátorů, katalytické jedy, deaktivace, promotory, aktivita, selektivita.
Kinetika heterogenních katalytických reakcí. Definice rychlosti katalytické reakce, rychlostní rovnice používané v heterogenní katalýze, Langmuir-Hinshelwoodův mechanismus, Mars-van Krevelenův mechanismus. Postupy odvození modelových mechanizmů, rychlost řídící krok, aproximace ustáleného stavu.
Transportní jevy v heterogenní katalýze. Vliv vnitřní a vnější difúze na průběh katalytické reakce, difúze v porézních látkách, efektivní difúzní koeficient, efektivní tepelná vodivost, koeficienty vnějšího přenosu tepla a hmoty.
Laboratorní výzkum kinetiky. Experimentální laboratorní reaktory, postup při hledání nového katalyzátoru, indikace vlivu makrokinetických vlastností, návrh kinetických experimentů, zpracování experimentálních kinetických dat.
Strategie návrhu katalyzátoru pro konkrétní proces. Možnosti cíleného ovlivnění účinnosti katalyzátoru volbou velikosti, geometrie, porézní struktury katalyzátoru a distribuce aktivních míst.
Environmentální katalýza. Využití heterogenní katalýzy pro snížení znečištění ze stacionárních a mobilních zdrojů.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.