Στοιχεία Μαθήματος
Ετερογενής Κατάλυση
Το μάθημα δεν θα διδαχθεί σε αυτό το εξάμηνο
Λεπτομέρειες Μαθήματος
Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/φοιτήτριες θα μπορούν:
- Να περιγράψουν τα βασικά στοιχεία της θερμοδυναμικής και κινητικής των ετερογενών καταλυτικών δράσεων.
- Να περιγράψουν τους βασικούς τύπους στερεών καταλυτών, καθώς και τις πλέον συνηθισμένες μεθόδους σύνθεσης, χαρακτηρισμού και αξιολόγησής τους.
- Να περιγράψουν σε μικροσκοπικό επίπεδο τη χημορόφηση των αντιδρώντων ειδών, καθώς και τον μηχανισμό και τα βασικά στοιχεία της καταλυτικής δράσης, για τις διάφορες γενικές κατηγορίες στερεών καταλυτών.
- Να εξηγήσουν τον τρόπο δράσης των καταλυτών σε επιλεγμένες διεργασίες βιομηχανικού και περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος.
- Να αναλύσουν πειραματικά δεδομένα φυσικής ρόφησης και χημορόφησης σε επιφάνειες στερεών καταλυτών, καθώς επίσης να διακρίνουν τα βασικά στοιχεία του μηχανισμού ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων, με βάση τα αποτελέσματα κινητικών μετρήσεων και αποτελέσματα από εφαρμογή τεχνικών χαρακτηρισμού ετερογενών καταλυτών.
- Να επιλέξουν την καταλληλότερη γενική κατηγορία καταλυτών για συγκεκριμένη αντίδραση και να συνεισφέρουν στην ανάπτυξη νέων ή αριστοποιημένων καταλυτών
- Να παρουσιάσουν με σαφήνεια γραπτά και να συζητήσουν τις λύσεις ασκήσεων και προβλημάτων σχετιζόμενων με την ετερογενή κατάλυση.
Το μάθημα αποσκοπεί στο να αποκτήσουν οι φοιτητές γενικές ικανότητες για τα ακόλουθα:
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Παραγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Λήψη αποφάσεων
- Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
- Αυτόνομη εργασία
- Σεβασμό στο φυσικό περιβάλλον
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα.
Εισαγωγή στην Κατάλυση. Θερμοδυναμική και κινητική των ετερογενών καταλυτικών δράσεων.
Βασικές μορφές των καταλυτικών επιφανειών: Μεταλλικοί καταλύτες, μικροπορώδη στερεά, ετερογενοποιημένοι ομογενείς καταλύτες, μικτά οξείδια. Μέθοδοι σύνθεσης και χαρακτηρισμού στερεών καταλυτών.
Διεργασίες χημορόφησης σε επιφάνειες μετάλλων μετάπτωσης, οξειδοαναγωγικών στερεών και όξινων στερεών.
Ανίχνευση ροφημένων ειδών σε καταλυτικές επιφάνειες. Τεχνικές για διερεύνηση φαινομένων σε επιφάνειες στερεών (TPD, TPR, SIMS, LEED, EELS, AES, UPS, XPS, EXAFS, IR και IRAS). Γενικές αρχές και παραδείγματα εφαρμογής των τεχνικών αυτών στην Ετερογενή Κατάλυση.
Καταλυτικές δράσεις σε επιφάνειες στερεών: Αντιδράσεις καταλυόμενες από μέταλλα μετάπτωσης, αντιδράσεις οξείδωσης σε οξειδοαναγωγικούς καταλύτες, μετατροπές υδρογονανθράκων σε όξινες επιφάνειες στερεών, καταλύτες αναμόρφωσης.
Βασικές πτυχές της καταλυτικής δράσης σε ετερογενείς καταλυτικές διεργασίες βιομηχανικού και περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος: Yδρογόνωση φυτικών ελαίων. Παραγωγή αμμωνίας και νιτρικού οξέος. Σύνθεση μεθανόλης. Διεργασίες μετατροπής αερίου σύνθεσης. Παραγωγή αιθυλενοξειδίου. Παραγωγή θειϊκού οξέος. Παραγωγή γραμμικού πολυαιθυλενίου. Καταλυτική πυρόλυση. Παραγωγή συνθετικής βενζίνης. Καταλυτικές διεργασίες με καταλύτες τροποποιημένους ζεόλιθους. Καταλυτικές διεργασίες αντιρρύπανσης.
Λογισμικό παρουσίασης slides
Χρήση διαδικτύου
eclass (πλατφόρμα τηλεκπαίδευσης)
Οργάνωση Διδασκαλίας
|
Δραστηριότητα |
Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου |
|---|---|
|
Διαλέξεις |
39 |
|
Σειρές ασκήσεων |
18 |
|
Μελέτη |
39 |
|
Διαγωνίσματα |
6 |
Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):
Γλώσσα αξιολόγησης : Ελληνική
Η διαδικασία αξιολόγησης περιλαμβάνει:
- Γραπτή τελική εξέταση
- Ενδιάμεση γραπή εξέταση (διαγώνισμα προόδου), προαιρετική
- Σειρές ασκήσεων (2 σειρές) για επίλυση στο σπίτι (προαιρετικές)
Τα κριτήρια αξιολόγησης αναφέρονται ρητά στο φύλλο μαθήματος στον Οδηγό Σπουδών, ο οποίος είναι ανηρτημένος στον ιστότοπο του Τμήματος
- Σ. Μπεμπέλης και Σ. Λαδάς, “Ετερογενής Κατάλυση”, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών, 2006
- Α. Σ. Λυκουργιώτης και Χ. Κορδούλης, “Κατάλυση: μαθήματα προπτυχιακού επιπέδου”, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών, 2010
- Α.Σ. Λυκουργιώτης και Χ. Κορδούλης, “Κατάλυση”, Τόμος Α΄, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα, 2003
- Χ. Α. Κορδούλης, Α.Σ. Λυκουργιώτης, “Καταλυτικές Επιφάνειες”, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα, 2003
- J.R.H. Ross, “Heterogeneous Catalysis: Fundamentals and Applications”, Elsevier B.V., Amsterdam, 2012
- J. Hagen, “Industrial Catalysis: A Practical Approach”, 2nd Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH,Weinheim, Germany, 2006