Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mineral catalysts
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-2-208-IM-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Minerals Engineering
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Bahranowski Krzysztof (bahr@agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. inż. Bahranowski Krzysztof (bahr@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills
M_U001 Student potrafi dokonać odpowiedniej preparatyki (sposób i warunki syntezy) naturalnych i syntetycznych minerałów w celu otrzymania materiału o właściwościach katalitycznych IS2A_U08, IS2A_K04 Execution of laboratory classes
M_U002 Student umie przeprowadzić analizę strukturalną i teksturalną (powierzchnia właściwa i porowatość) otrzymanych materiałów i dokonać pełnej i poprawnej interpretacji wyników IS2A_U09, IS2A_U03, IS2A_K03 Report
M_U003 Student potrafi określić właściwości katalityczne otrzymanych materiałów dla wybranych reakcji chemicznych i dokonać oceny przydatności materiału do zastosowań przemysłowych i w ochronie środowiska IS2A_U12, IS2A_U03, IS2A_K03 Report
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie roli katalizy w procesach przemysłowych i ochronie środowiska IS2A_W03 Test
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie naturalnych i syntetycznych minerałów jako katalizatorów, nośników lub prekursorów katalizatorów IS2A_W03 Test
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie modyfikowania struktury i tekstury oraz właściwości katalitycznych naturalnych minerałów oraz w zakresie syntezy minerałów do zastosowań w katalizie IS2A_W03 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Skills
M_U001 Student potrafi dokonać odpowiedniej preparatyki (sposób i warunki syntezy) naturalnych i syntetycznych minerałów w celu otrzymania materiału o właściwościach katalitycznych - - + - - - - - - - -
M_U002 Student umie przeprowadzić analizę strukturalną i teksturalną (powierzchnia właściwa i porowatość) otrzymanych materiałów i dokonać pełnej i poprawnej interpretacji wyników - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi określić właściwości katalityczne otrzymanych materiałów dla wybranych reakcji chemicznych i dokonać oceny przydatności materiału do zastosowań przemysłowych i w ochronie środowiska - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie roli katalizy w procesach przemysłowych i ochronie środowiska + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie naturalnych i syntetycznych minerałów jako katalizatorów, nośników lub prekursorów katalizatorów + - - - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę w zakresie modyfikowania struktury i tekstury oraz właściwości katalitycznych naturalnych minerałów oraz w zakresie syntezy minerałów do zastosowań w katalizie + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Kataliza jako jedna z dziedzin decydująca o obecnym rozwoju cywilizacyjnym. Definicja katalizy i katalizatora. Rola katalizatora w procesie chemicznym. (2 godz.)
2. Powierzchniowe centra aktywne katalizatora: centra kwasowe, zasadowe, redoksowe – wyróżnione miejsca katalizatora, na których przebiega reakcja chemiczna. (2 godz.)
3. Smektyty jako minerały ilaste o wyjątkowych właściwościach katalitycznych. Specyfika powierzchni minerałów smektytowych; centra kwasowe typu Brönsteda i Lewisa, centra redoksowe. (2 godz.)
4. Modyfikowanie i generowanie centrów aktywnych smektytów: regulowanie ilości i mocy centrów kwasowych, wprowadzanie centrów redoksowych. Sterowanie właściwościami teksturalnymi katalizatora smektytowego, takimi jak: powierzchnia właściwa, porowatość. (2 godz.)
5. Przykłady zastosowań katalizatorów smektytowych w przemyśle i ochronie środowiska. (1 godz.)
6. Naturalne i syntetyczne zeolity jako katalizatory o szczególnych właściwościach i wyjątkowo szerokim zastosowaniu. (2 godz.)
7. Hydrotalkity jako syntetyczne katalizatory mineralne i prekursory katalizatorów: otrzymywanie, struktura, właściwości fizykochemiczne, zastosowanie. (2 godz.)
8. Mezoporowate sita molekularne – nowy typ katalizatorów krzemionkowych; synteza, budowa, zastosowanie. (2 godz.)

Laboratory classes:

Student podczas ćwiczeń laboratoryjnych zapozna się ze sposobami preparatyki (warunki syntezy, wpływ suszenia i oczyszczania) naturalnych i syntetycznych minerałów w celu otrzymania materiałów o właściwościach katalitycznych. Student pozna sposoby uzyskiwania informacji o strukturze (pomiary przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), spektroskopii w podczerwieni (FTIR), termicznej analizy różnicowej (DTA/TG) z analizą gazów), teksturze (pomiar powierzchni właściwej i określenie porowatości – udział poszczególnych grup porów: mikro-, mezo-, makro-) i centrach aktywnych otrzymanych katalizatorów oraz ich aktywności katalitycznej w wybranych reakcjach chemicznych.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 75 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 13 h
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 20 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,4*ocena z kolokwium + 0,6*ocena ze sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw chemii nieorganicznej i organicznej.

Recommended literature and teaching resources:

1. B. Grzybowska-Świerkosz, 1993, Elementy katalizy heterogenicznej, PWN Warszawa.
2. M. Najbar, red., 2000, Fizykochemiczne metody badań katalizatorów kontaktowych, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagielońskiego.
3. M. Bowker, 1998, The basis and applications of heterogenous catalysis. Oxford University Press.
4. G.C. Bond, 1979, Kataliza heterogeniczna: podstawy i zastosowania.
5. Z. Sarbak, 2000, Adsorpcja i adsorbenty, Wydawnictwo Naukowe UAM.
6. Z. Sarbak, 2004, Kataliza w ochronie środowiska.
7. Z. Sarbak, 2005, Metody instrumentalne w badaniach adsorbentów i katalizatorów, Wydawnictwo Naukowe UAM.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None