1. Heterogenní katalytické reakce. Kinetika a mechanismy katalytických reakcí, postupy odvození modelových mechanizmů, faktory ovlivňující katalytické reakce. Transportní jevy v heterogenní katalýze, vliv vnitřní a vnější difúze.
2. Pevné katalyzátory. Princip působení, typy, katalytické jedy, deaktivace, promotory, aktivita, selektivita, struktura katalyticky aktivních míst, katalýza na kovech a nekovech.
3. Laboratorní výzkum kinetiky. Experimentální laboratorní reaktory a jejich matematické modely, postup při hledání nového katalyzátoru, indikace vlivu makrokinetických vlastností, návrh kinetických experimentů, zpracování experimentálních kinetických dat.
4. Strategie návrhu katalyzátoru pro konkrétní proces. Možnosti cíleného ovlivnění účinnosti katalyzátoru volbou velikosti, geometrie, porézní struktury a distribuce aktivních míst.
5. Fotokatalytické procesy. Absorpce záření hmotou a její následné fyzikální a chemické změny. Průběh fotochemických reakcí. Zdroje záření. Mechanismus fotokatalytických reakcí. Fotokatalytické reakce na polovodičových fotokatalyzátorech. Homogenní a heterogenní fotokatalýza. Polovodičové fotokatalyzátory. Molekulová struktura.
6. Laboratorní fotochemické reaktory. Kinetika fotokatalytických reakcí. Eliminace makrokinetických prvků experimentálního zařízení. Vliv použité vlnové délky, teploty, tlaku a reduktantu na fotokatalytické reakce.
7. Modifikované fotokatalyzátory. Vliv povrchových úprav a dopování povrchu fotokatalyzátorů. Fotokatalyzátory s heteropřechodem. Z-schéma. Imobilizované fotokatalyzátory. Metody nanášení tenkých vrstev a jejich charakterizace
8. Instrumentální metody pro sledování kinetiky. Plynová a kapalinová chromatografie, instrumentace, stacionární fáze, detektory, optimalizace separace, derivatizace vzorků, GCxGC analýzy, aplikace. Hmotnostní spektrometrie. Vývoj a optimalizace separační metody, validace metody, odhad nejistot měření, vyhodnocení chromatografických záznamů. Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, elektrochemické a další metody.
9. Metody charakterizace katalyzátorů a fotokatalyzátorů. Princip vybraných spektroskopických technik: XRD, XRF, XPS, FTIR, UV-vis, Raman, EXAFS, NMR, EPR. Princip teplotně programovaných technik (TPD, TPR), testovací molekuly. Princip adsorpčně-desorpčních technik: kalorimetrie, chemisorpce. Strategie analýzy chemického složení, texturních vlastností a strukturních vlastností katalyzátoru. Příklady analýzy acido-bazických vlastností katalyzátorů. Oxidačně-redukční katalýza, příklady analýzy aktivních center katalyzátorů. In-situ spektroskopie.
10. Základní texturní parametry pevných látek a experimentální postupy jejich stanovení. Vnější, vnitřní povrch, zdánlivá (rtuťová) a skutečná (héliová) hustota pevných látek, celkový objem pórů, distribuce pórů, charakterizace a rozdělení pórů dle velikosti, teorie adsorpce na pevných látkách, adsorpce v mikropórech a mesopórech, Brunnauerova klasifikace adsorpčních izoterem, typy adsorpčních izoterem (teorie monomolekulární a vícevrstvé adsorpce). Adsorpce z kapalného prostředí. Vyhodnocování experimentálních dat.
2. Pevné katalyzátory. Princip působení, typy, katalytické jedy, deaktivace, promotory, aktivita, selektivita, struktura katalyticky aktivních míst, katalýza na kovech a nekovech.
3. Laboratorní výzkum kinetiky. Experimentální laboratorní reaktory a jejich matematické modely, postup při hledání nového katalyzátoru, indikace vlivu makrokinetických vlastností, návrh kinetických experimentů, zpracování experimentálních kinetických dat.
4. Strategie návrhu katalyzátoru pro konkrétní proces. Možnosti cíleného ovlivnění účinnosti katalyzátoru volbou velikosti, geometrie, porézní struktury a distribuce aktivních míst.
5. Fotokatalytické procesy. Absorpce záření hmotou a její následné fyzikální a chemické změny. Průběh fotochemických reakcí. Zdroje záření. Mechanismus fotokatalytických reakcí. Fotokatalytické reakce na polovodičových fotokatalyzátorech. Homogenní a heterogenní fotokatalýza. Polovodičové fotokatalyzátory. Molekulová struktura.
6. Laboratorní fotochemické reaktory. Kinetika fotokatalytických reakcí. Eliminace makrokinetických prvků experimentálního zařízení. Vliv použité vlnové délky, teploty, tlaku a reduktantu na fotokatalytické reakce.
7. Modifikované fotokatalyzátory. Vliv povrchových úprav a dopování povrchu fotokatalyzátorů. Fotokatalyzátory s heteropřechodem. Z-schéma. Imobilizované fotokatalyzátory. Metody nanášení tenkých vrstev a jejich charakterizace
8. Instrumentální metody pro sledování kinetiky. Plynová a kapalinová chromatografie, instrumentace, stacionární fáze, detektory, optimalizace separace, derivatizace vzorků, GCxGC analýzy, aplikace. Hmotnostní spektrometrie. Vývoj a optimalizace separační metody, validace metody, odhad nejistot měření, vyhodnocení chromatografických záznamů. Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, elektrochemické a další metody.
9. Metody charakterizace katalyzátorů a fotokatalyzátorů. Princip vybraných spektroskopických technik: XRD, XRF, XPS, FTIR, UV-vis, Raman, EXAFS, NMR, EPR. Princip teplotně programovaných technik (TPD, TPR), testovací molekuly. Princip adsorpčně-desorpčních technik: kalorimetrie, chemisorpce. Strategie analýzy chemického složení, texturních vlastností a strukturních vlastností katalyzátoru. Příklady analýzy acido-bazických vlastností katalyzátorů. Oxidačně-redukční katalýza, příklady analýzy aktivních center katalyzátorů. In-situ spektroskopie.
10. Základní texturní parametry pevných látek a experimentální postupy jejich stanovení. Vnější, vnitřní povrch, zdánlivá (rtuťová) a skutečná (héliová) hustota pevných látek, celkový objem pórů, distribuce pórů, charakterizace a rozdělení pórů dle velikosti, teorie adsorpce na pevných látkách, adsorpce v mikropórech a mesopórech, Brunnauerova klasifikace adsorpčních izoterem, typy adsorpčních izoterem (teorie monomolekulární a vícevrstvé adsorpce). Adsorpce z kapalného prostředí. Vyhodnocování experimentálních dat.