9350-3013/01 – Heterogenní kinetika a katalýza (HKK)
| Garantující katedra | Institut environmentálních technologií | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozšíření znalostí v oblasti heterogenní katalýzy, pozornost je zaměřena na klasifikaci katalyzátorů, transportní jevy v katalýze, postupy používané při laboratorním výzkumu katalyzátorů a postupy zvětšení měřítka. V rámci předmětu bude podán ucelený přehled problematiky a pro detailní studium budou vybrána konkrétní témata dle předchozí průpravy doktoranda a zaměření disertační práce.
Vyučovací metody
Individuální konzultace
Anotace
V rámci předmětu budou rozšířeny znalosti v oblasti heterogenní katalýzy. Pozornost je zaměřena na klasifikaci katalyzátorů, transportní jevy v katalýze, postupy používané při laboratorním výzkumu katalyzátorů a postupy zvětšení měřítka. V rámci předmětu bude podán ucelený přehled problematiky a pro detailní studium budou vybrána konkrétní témata dle předchozí průpravy doktoranda a zaměření disertační práce.
Povinná literatura:
• ERTL, G., KNOZINGER H., WEITKAMP, J. (Eds.) Handbook of Heterogeneous Catalysis, John Wiley & Sons, Inc., 1996.
• HORÁK, J. Technická heterogenní katalýza, 1st ed. Praha: SNTL, 1972.
• KOUBEK, J., KRAUS, M., SCHNEIDER, P. Technická katalýza 1. díl; Praha: VŠCHT, 1990.
• KRAUS, M., SCHNEIDER, P., BERÁNEK, L. Chemická kinetika pro inženýry, 1st ed. Praha: SNTL, 1978.
• 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.
Doporučená literatura:
• PANČEKOV, G.M., LEBEDĚV, B.P. Chemická kinetika a katalýza, 1st ed. Praha: SNTL, 1964.
• 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.
• MUCHLENOV, J.I., DOBKINOVÁ, J.I., DERJUŽKINOVÁ, V.I., SOROKO, V.I. Technologie katalyzátorů, 1st ed. Praha: SNTL, 1985.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Ústní zkouška
E-learning
Další požadavky na studenta
Seminární práce na zadané téma vztahující se k řešené problematice související se zaměřením disertační práce.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.