Heterogenní kinetika a katalýza

Typ studia	doktorské
Jazyk výuky	čeština
Kód	9350-3013/01
Zkratka	HKK
Název předmětu česky	Heterogenní kinetika a katalýza
Název předmětu anglicky	Heterogeneous kinetics and catalysis
Kreditů	10
Garantující katedra	Institut environmentálních technologií
Garant předmětu	prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D.

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.

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.

zpět na vyhledávání