9350-3013/03 – Heterogenní kinetika a katalýza (HKK)

Garantující katedraInstitut environmentálních technologiíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
OBA79 prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je 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

Cílem předmětu je 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.

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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku