Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Katalizatory mineralne
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BIS-2-208-IM-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria mineralna
Kierunek:
Inżynieria Środowiska
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Bahranowski Krzysztof (bahr@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Bahranowski Krzysztof (bahr@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie roli katalizy w procesach przemysłowych i ochronie środowiska IS2A_W03 Kolokwium
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie naturalnych i syntetycznych minerałów jako katalizatorów, nośników lub prekursorów katalizatorów IS2A_W03 Kolokwium
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 Kolokwium
Umiejętności
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 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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 Sprawozdanie
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 Sprawozdanie
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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 - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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.)

Ćwiczenia laboratoryjne:

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.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 13 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw chemii nieorganicznej i organicznej.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak