触媒工学
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 選択 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
杉山 茂 [Shigeru Sugiyama] |
| 授業形態 | 講義 |
授業の目的
有機化学，物理化学，無機化学，分析化学および化学工学の独立の概念が，触媒を通じてどのように体系化できるかという点を理解する．特に，反応装置の概要とその装置に相応しい触媒の物性，および代表的な触媒の反応性，調製，同定について理解する．このコースのDPには，「化学者あるいは化学技術者として世界規模の産業構造や社会経済の変化に柔軟かつ的確に対応できる」が含まれている．
授業概要
実際に触媒を合成し反応に供するための，触媒担体選定，合成法，物性評価，活性試験，最適装置の選定などを理解する。さらに最近の触媒工学の分野におけるトピックスを理解する．授業中に具体的なイメージを持ってもらうために，積極的な質疑応答を行う．
到達目標
- 反応装置の概要とその装置に相応しい触媒の物性を説明する．
- 代表的な触媒の反応性，調製，同定について説明する．
授業計画
各回ごとに配布した資料を事前に読み，専門用語の意味を理解しておくこと
- 触媒工学の歴史的概略
- 反応方式(1) 液相均一，液相懸濁
- 反応方式(2) 固定床触媒反応器，流動床触媒反応器:1-3回目の講義の反応形式とそれに基づく触媒物性を復習する
- 触媒各論(1) 酸・塩基に基づく触媒各論
- 触媒各論(2) 触媒の複合化:複合酸化物および分子次元触媒設計:4-5回目の講義の触媒各論の復習をする
- 担体各論 担体の役割，担体―触媒の相互作用および担体各論
- 触媒調製法 担持触媒，水熱合成法，気相合成法，固相合成法等:6-7回目の触媒調製法を復習する
- 触媒調製法までの演習と解説
- キャラクタリゼーション(1) 表面積，分散度，酸性度，塩基性度の測定法
- キャラクタリゼーション(2) 赤外吸収スペクトル，電子顕微鏡，X線回折法，ケイ光X線
- キャラクタリゼーション(3) X線光電子分光法，X線吸収広域連続微細構造，固体NMR:9-11回目の講義のキャラクタリゼーションを復習する
- 固体触媒における化学反応速度論:触媒に特徴的な速度論的取り扱いを復習する
- 最近のトッピクス(1):生産型触媒
- 最近のトッピクス(2):公害抑止型触媒
- 最近のトッピクス(3):脱原油資源を利用する触媒反応
- 期末試験
教科書
講義で使う資料は全て前もってLMSに公開する．
キーワード
触媒, 反応装置, キャラクタリゼーション
