Assignatura: Nanocatàlisis

Quadrimestre: Primavera

Crèdits ECTS: 2,5

Professors: Pilar Ramírez de la Piscina, Víctor A. de la Peña O’Shea

Departament / Facultat: Departament de Química Inorgànica, Facultat de Química, UB

Objectius:

Generals

L’objectiu del curs és donar una visió general dels conceptes fonamentals de la nanocatàlisi, la aproximació es farà tant des de sistemes moleculars com a partir de materials nanoestructurats. Es donaran les bases de la catàlisi que permetran introduir les diferents fases actives i components d’un catalitzador, posteriorment s’abordarà els fenòmens diferencials associats a la nanoestructura. Es revisaran les diferents tècniques de preparació de catalitzadors així com els mètodes que permetran la seva caracterització.

Competències específiques que l’alumne haurà d’haver assolit al finalitzar l’assignatura

1.Conèixer els conceptes fonamentals relacionats amb la catàlisi.
2.Saber interpretar diferents fenòmens relacionats amb els catalitzadors; processos d’activació i desactivació.
3.Proposar fases actives per a diferents reaccions catalítiques
4.Conèixer les possibilitats d’aplicació de les diferents tècniques de preparació en funció del catalitzador.
5.Identificar les possibilitats de les diferents tècniques de caracterització per a la resolució d’un problema concret.
6.Interpretar la informació provenint de les diferents tècniques de caracterització i relacionar-la amb el comportament dels catalitzadors.

CONTINGUTS:

Tema 1

Introdu Introducció. Conceptes bàsics de la catàlisi. Classificació dels catalitzadors. Aproximació a la nanocatàlisi des de sistemes moleculars i nanoestructurats.

Tema 2

La superfície dels sòlids. Procesos d’adsorció. Etapes elementals de les reaccions catalítiques.

Tema 3

Catalitzadors. Components: fase activa, suport, promotor. Catàlisi per metalls. Reaccions catalitzades per òxids. Catàlisi àcida. Catalitzadors bifuncionals. Procesos d’activació i desactivació. Fenòmens catalítics diferencials associats a la nanoestructura. Catalitzadors models.

Tema 4

Preparació de catalitzadors. Utilització de precursors moleculars en la preparació de catalitzadors i nanopartícules suportades. Mètodes d’impregnació i precipitació. Preparació de nanopartícules mitjançant litografia de feix d’electrons. Altres mètodes de preparació de catalitzadors nanoestructurats.

Tema 5

Caracterització de catalitzadors. Mètodes de quimisorció. Processos tèrmics programats. Microscopia electrònica de transmissió. Espectroscòpies FTIR i Raman. Espectroscòpia fotoelectrónica de raigs X. Microscopia de forces atòmiques. Microscopia d’efecte túnel. Reaccions model. Altres tècniques

Planificació:

Hores presencials aula: 21,5 hores

Hores de treball dirigit: 15 hores

Hores per aprenentatge autònom: 32,5 hores

Bibliografia

Bàsica

Catalysis: an integrated approach, Editors: R. A. Van Santen, P.W.N.M. van Leeuwen, J. A. Moulijn, B. A. Averill, Studies in Surface Science and Catalysis 123, Elsevier (1999).

T. Bell, The impact of nanoscience on heterogeneous Catalysis, Science, 299 (2003) 1688.

R. Schlögl, S. Bee, A. Hamid, Nanocatalysis: mature science revisited or something really new? Angewandte Chemie International Edition, 43 (2004) 1628.

Complementària

Spectroscopy in catalysis, J. W. Niemantsverdriet, Wiley-VCH, (2000)

Revistes periòdiques especialitzades