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Grundlagen der Heterogenen Katalyse SoSe 2016

Prof. Dr.-Ing. E. Klemm


1. Einführung

1.1. Bedeutung und Einordnung der heterogenen Katalyse

1.2. Historischer Abriss der Katalyse

1.3. Wirtschaftsdaten

1.4. Strategien der Katalysatorentwicklung

1.4.1. Wissensbasiert

1.4.2 Empirisch

1.5. Literaturempfehlungen

1.6. Vorlesungsgliederung

2. Wechselwirkung von Molekülen mit Festkörperoberflächen

2.1. Sorption

2.1.1. Physisorption

2.1.2. Chemisorption

2.2. Molekulare Betrachtung

2.2.1. Energetische Faktoren

2.2.2. Sterische Faktoren

2.2.3. Elektronische Faktoren

2.3. Beispiele

2.3.1. Aktivierung von H2O2 an TS-1

2.3.2. CO-Oxidation an Ru

3. Mikrokinetik

3.1. Ableitung von Reaktionsgeschwindigkeitsansätzen

3.1.1. Methoden

3.2. Allgemeine Beispiele

3.2.1. Monomolekulare heterogen katalysierte Reaktionen

3.2.2. Bimolekulare heterogen katalysierte Reaktionen

3.3. Modelldiskriminierung

3.4. Konkrete Beispiele

3.4.1. Hydrodesulfurierung an MoS2-Nanoclustern

3.4.2. Hydrierung von Glucose an Ru/Aktivkohle

3.4.3. Partielle Oxidation von Propen an BiMo-Oxid Katalysatoren (Mars-van-Krevelen-Mechanismus)

4. Makrokinetik

4.1. Allgemeines

4.2. Filmdiffusion zum Katalysator (Äußerer Stofftranport)

4.3. Porendiffusion im Katalysator (Innerer Stofftransport)

4.4. Stofftransport in Mehrphasenkatalyse (Gas/Flüssig/Fest)

5. Katalysatordeaktivierung

5.1. Phänomenologie der Deaktivierung

5.2. Deaktivierungsmechanismen

5.2.1. Vergiftung

5.2.2. Verkokung

5.2.3. Sinterung

5.2.4. Austrag über die Gasphase

5.3. Beispiele

5.4. Verringerung der Deaktivierung und Regenerierung

6. Beispiele zur heterogenen Katalyse aus der Forschung am Institut für Technische Chemie der Universität Stuttgart

 

Vorlesungsscript:

Heterogene Katalyse Kap. 1

Heterogene Katalyse Kap. 2

Heterogene Katalyse Kap. 3

 Heterogene Katalyse Kap. 4

 

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