Fakulteta za naravoslovje

Katalizatorji za heterogeno katalizo

Predmet se izvaja v programu:
Znanost o materialih

Cilji in kompetence

Cilj tega predmeta je seznaniti študente z razumevanjem osnovnih načel sodobnih heterogenih katalizatorjev. Discussed issues are complemented by a number of practical examples and excursion. Students in this course prepare seminar, with a more detailed discussion on the issues addressed.

Študenti pridobijo naslednje kompetence:

Okolju prijazno in ekonomično upravljanja s katalizatorji.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

Za uspešno osvajanje snovi je potrebno predhodno znanje, ki ga študentje pridobijo pri predmetih Kemija materialov.

Vsebina

1. Osnovni principi heterogene katalize

1.2 Definicije katalize

1.3 Koraki v heterogeni katalitski reakciji

1.4 Lastnosti heterogenega katalizatorja

1.5 Reakcijske sheme in adsorbirane specije

1.5 Določitev optimalne aktivnosti katalizatorja

2. Razvoj heterogene katalize

2.1 Zgodnji koncepti

2.2 Koncepti kinetike in intermediatov

2.3 Negativna kataliza: avtokataliza

2.4 Adsorpcija

2.5 Aktivna mesta

2.6 Primeri iz izbranih katalitskih sistemov

3. Oblikovanje katalizatorja

3.1 Sinteza

3.2 Katalitski testi

3.3 Napredna karakterizacija

4. Razvoj katalizatorja

4.1 Laboratorijski nivo

4.2. Industrijski nivo

5. Premostitev vrzeli v heterogeni katalizi

6. Izobraževanje na terenu (ekskurzija v tovarno)

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Razumevanje heterogene katalize.

Razumevanje osnovnih lastnosti heterogenih katalizatorjev.

Znanje o oblikovanju in razvoju industrijskega katalizatorja

Temeljna literatura in viri

  • G. Ertel, H. Knozinger, F. Schuth, J. Weitkamp, Handbook of Heterogeneous Catalysis, Wiley, Weinheim, 2008.

  • E. Roduner, Understanding catalysts, TUTORIAL REVIEW ChemSocRev 2014.

  • Izbrane spletne strani in pregledni znanstveni članki za posamezna področja objavljeni v zadnjih petih letih

  • Načini ocenjevanja

    Pisni in ustni izpit (80%), javna predstavitev in zagovor seminarja (20%)

    Reference nosilca

    Prof. dr. Nataša Novak Tušar:

    Izredna profesorica za področje kemije na Univerzi v Novi gorici

    Nataša Novak Tušar je vodja skupine za katalizo v Laboratoriju za anorgansko kemijo in tehnologijo na Kemijskem inštitutu v Ljubljani. Dodatno je zaposlena na Univerzi v Novi Gorici kot izredna profesorica kemije. Trenutno se pri svojih raziskavah osredotoča na razvoj novih katalizatorjev za izboljšanje proizvodnih sistemov okoljskih tehnologij kot so pridobivanje kemikalij in goriv iz biomase ter čiščenje vode in zraka.

    Izbrane objave:

    1. ŠULIGOJ, Andraž, LAVRENČIČ ŠTANGAR, Urška, RISTIĆ, Alenka, MAZAJ, Matjaž, VERHOVŠEK, Dejan, NOVAK TUŠAR, Nataša. TiO [sub] 2-SiO [sub] 2 films from organic-free colloidal TiO [sub] 2 anatase nanoparticles as photocatalyst for removal of volatile organic compounds from indoor air. Applied catalysis. B, Environmental, ISSN 0926-3373. [Print ed.], May 2016, vol. 184, str. 119-131, ilustr. doi: 10.1016/j.apcatb.2015.11.007. [COBISS.SI-ID 5823258] IF = 7.43

    2. BIRSA ČELIČ, Tadeja, GRILC, Miha, LIKOZAR, Blaž, NOVAK TUŠAR, Nataša. In situ generation of Ni nanoparticles from metal-organic framework precursors and their use for biomass hydrodeoxygenation. ChemSusChem, ISSN 1864-564X. Online izd., May 2015, vol. 8, iss. 10, str. 1703-1710. doi: 10.1002/cssc.201403300. [COBISS.SI-ID 5667866] IF = 7.66

    3. LAPORNIK, Vida, NOVAK TUŠAR, Nataša, RISTIĆ, Alenka, KUMAR CHELLAPPAN, Rajesh, FOIX, Dominique, DEDRYVÈRE, Rémi, GABERŠČEK, Miran, DOMINKO, Robert. Manganese modified zeolite silicalite-1 as polysulphide sorbent in lithium sulphur batteries. Journal of power sources, ISSN 0378-7753, Jan. 2015, vol. 274, str. 1239-1248. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.10.184. [COBISS.SI-ID 5591322]

    IF = 6.22

    4. POPOVA, Margarita, SZEGEDI, Agnes, RISTIĆ, Alenka, NOVAK TUŠAR, Nataša. Glycerol acetylation on mesoporous KIL-2 supported sulphated zirconia catalysts. Catalysis science & technology, ISSN 2044-4753, Nov. 2014, vol. 4, iss. 11, str. 3993-4000. doi: 10.1039/C4CY00548A. [COBISS.SI-ID 5518362] IF = 5.43

    5. POPOVA, Margarita, RISTIĆ, Alenka, LAZAR, Karoly, MAUČEC, Darja, VASSILEVA, Mihaela, NOVAK TUŠAR, Nataša. Iron-functionalized silica nanoparticles as a highly efficient adsorbent and catalyst for toluene oxidation in the gas phase. ChemCatChem, ISSN 1867-3880, 2013, vol. 5, issue 4, str. 986-993, doi: 10.1002/cctc.201200562. [COBISS.SI-ID 5150746] IF = 5.04

    6. NOVAK TUŠAR, Nataša, MAUČEC, Darja, RANGUS, Mojca, ARČON, Iztok, MAZAJ, Matjaž, COTMAN, Magda, PINTAR, Albin, KAUČIČ, Venčeslav. Manganese functionalized silicate nanoparticles as a fenton-type catalyst for water purification by advanced oxidation processes (AOP). Adv. funct. mater. (Print), 2012, vol. 22, issue 4, str. 820-826. doi: 10.1002/adfm.201102361. [COBISS.SI-ID 4863514]

    IF = 9.77

    Univerzitetna koda predmeta: 2ZMA19

    Letnik: 2

    Semester: 2

    Nosilec predmeta:

    Predavatelj:

    ECTS: 6

    Obseg:

    • Predavanja: 25 ur
    • Seminar: 5 ur

    Vrsta predmeta: izbirni

    Jeziki: slovenski / angleški

    Metode poučevanja in učenja:
    predavanja, predstavitev seminarja ostalim študentom