Содержание дисциплины "Кинетика и катализ"
Краткое содержание курса лекций, форма промежуточной аттестации по дисциплине |
Занятия лекционного типа, ак. час (1 лекция = 2 ак.часа) |
Основы химической кинетики (М.Ю. Синев) Лекция 1. Основные понятия химической кинетики. Формальная кинетика. Представление о химическом процессе и реакционной системе. Механизм химической реакции. Химическая кинетика как научная дисциплина – предмет, разделы, методы. Основной закон химической кинетики – кинетический закон действующих масс (ЗДМ). Формальная кинетика реакций простых типов. Лекция 2. Формальная кинетика сложных реакций. Кинетика параллельных реакций. Кинетика последовательных реакций. Предельные выходы и селективности. Условия квазистационарности и метод квазистационарных концентраций. Кинетика обратимых реакций. Квазиравновесное приближение. Кинетическое сопряжение и его проявления в сложных реакциях: химическая индукция, промотирование, ингибирование, катализ. Лекция 3. Теория элементарных реакций (1). Понятие об элементарной реакции. Понятие о механизме элементарной реакции. Физический смысл коэффициента пропорциональности в ЗДМ – константы скорости элементарной реакции. Энергия взаимодействия частиц. Идеальный и реальный газ. Теория активных соударений. Кинетическое уравнение в теории элементарных реакций. Мономолекулярные реакции. Тримолекулярные реакции. Лекция 4. Теория элементарных реакций (2). Обмен энергии в химических реакциях. Адиабатическое приближение. Поверхность потенциальной энергии. Координата и энергетический профиль реакции. ТАК – теория активированного комплекса (переходного состояния, абсолютных скоростей реакции) – основные допущения и противоречия. Эргодическая гипотеза. Статистическая и термодинамическая интерпретации ТАК. Лекция 5. Кинетика сложных реакций. Основные понятия и положения теории цепных процессов. Основные понятия и положения кинетики гетерогенных реакций в химии твёрдого тела. Лекция 6. Кинетические основы катализа. Основные понятия и определения. Гетерогенный катализ: основные стадии процесса и возможности их кинетического описания. Некоторые соображения относительно ферментативных процессов. |
12 |
Фотоника наноразмерных полупроводниковых систем. (Надточенко В.А.) Лекция 1. Фотокатализ с участием наноразмерных полупроводниковых частиц (квантовых точек). Фундаментальные принципы фотокатализа. Эффект квантового ограничения в полупроводниковых наночастицах (кввантовых точках). Особенности энергетического спектра в квантовых точках, релаксационных процессов и элементарного фотокаталитического акта. |
2 |
Основы газохимических технологий (В.С. Арутюнов) Введение: Масштабы, значение и перспективы современной газохимии Лекция 1. Пиролиз легких алканов Термодинамика процессов пиролиза. Производство технического углерода. Производство ацетилена. Получение низших олефинов. Дегидрирование и ароматизация. Лекция 2. Процессы на основе окислительной конверсии углеводородов Парциальное окисление метана в метанол. Окислительная конденсация метана в этилен. Промышленные процессы получения синтез-газа. Альтернативные процессы получения синтез-газа. Лекция 3. Процессы на основе синтез-газа и другие газохимические процессы Синтез Фишера-Тропша. Синтез метанола. Производство аммиака. Получение водорода. Другие процессы (галоидирование, производство сероуглерода, нитрование, аммонолиз). |
6 |
Групповые консультации. Презентация научного доклада. Публикация статей в научных журналах. (Трайтак С.Д.) |
4 |
Групповые консультации. Подготовка кандидатской диссертации. (Сарвадий С.Ю.) |
2 |
Промежуточная аттестация: кандидатский минимум по специальности 1.4.4 |