CURSO : CATALISIS HETEROGENEA TRADUCCION : Heterogeneous catalysis SIGLA : QPG3380 CREDITOS : 10 UC / 6 SCT MODULOS : 2 REQUISITOS : Autorizacion Postgrado RESTRICCIONES : EQUIVALENCIAS : SIN EQUIVALENCIAS CARACTER : OPTATIVO DISCIPLINA : FISICOQUIMICA TIPO : CATEDRA CALIFICACION : ESTANDAR PROFESOR : Nestor Escalona B. I. DESCRIPCIÓN El curso entrega los principios fundamentales de la Catalisis Heterogenea; se describen los metodos clasicos y avanzados para la preparacion de catalizadores heterogeneos con enfasis en la sintesis de nanoparticulas soportadas. Ademas, se entrega una vision completa de los mecanismos involucrados en los procesos de adsorcion no solo en fase gas sino tambien en fase liquida. Tambien, se describiran todos los aspectos cineticos, de difusion y termodinamicos involucrados en las reacciones heterogeneas en diferentes reactores cataliticos. Al termino del curso el alumno podra correlacionar actividad catalitica con propiedades texturales y estructurales de los catalizadores, en este curso se describiran las principales tecnicas de caracterizacion analitica. II. OBJETIVOS 1. Analizar criticamente los fenomenos de adsorcion y difusion que estan involucrados en los mecanismos de la catalisis heterogenea. 2. Proponer y evaluar ecuaciones cineticas heterogeneas, a partir de los mecanismos de reaccion propuestos sobre uno o mas sitios activos. 3. Analizar y aplicar diferentes tecnicas de caracterizacion de catalizadores, tanto del punto de vista textural como estructural. 4. Analizar los factores geometricos y electronicos que estan presentes en los catalizadores heterogeneos y como estos afectan la actividad catalitica. 5. Integrar resultados de actividad catalitica y su correlacion con las propiedades texturales y estructurales de los catalizadores. III. CONTENIDOS 1. Introduccion; conceptos basicos de catalisis heterogenea. 2. Preparacion de catalizadores 2.1 Preparacion de catalizadores masicos. 2.2 Sintesis de nanoparticulas soportadas. 3. Procesos de adsorcion. 3.1 Aspectos termodinamicos de adsorcion. 3.2 Isotermas de adsorcion en fase gas. 3.3 Isoterma de adsorcion en fase liquida. 4. Cinetica de las reacciones catalitica heterogeneas. Mecanismo de reaccion. 4.1 Desarrollo de modelos cineticos en un solo sitio activo. 4.2 Modelos cineticos de Langmuir-Hinshelwood y Eley ? Ridel. 4.3 Determinacion de la actividad en reactores cataliticos. 4.4 Difusion externa (criterio de Mears). 4.5 Difusion interna (criterio Weiz-Prater). 4.6 Test de difusion en reactores cataliticos (reactor batch y de lecho fijo y flujo continuo). 5. Tecnicas de caracterizacion de catalizadores. 5.1. Tecnicas de caracterizacion texturales (Adsorcion-desorcion de N2). 5.2. Tecnicas de caracterizacion estructural (Difraccion de rayos X (DRX), reduccion a temperatura programada (TPR), microscopia electronica de barrido (SEM) y microscopia electronica de transmision (TEM)). 5.3. Tecnicas de caracterizacion superficial (Espectroscopia fotoelectronica de rayos X (XPS), quimisorcion de hidrogeno y migracion electroforetica). 6. Factores electronicos y geometricos en catalisis heterogenea 6.1. Propiedades cataliticas de los metales. 6.2. Factores geometricos y electronicos. 6.2. Reacciones sensible a la estructura. 7. Estudio de casos reales y perspectivas de la catalisis heterogenea. 7.1. Correlacion de estructura/textura y reactividad quimica. 7.2. Ejemplos de aplicacion industriales de catalizadores heterogeneos. 7.3. Nuevas aplicaciones industriales. IV. METODOLOGIA ? Clases expositivas ? Analisis de problemas ? Presentaciones de los alumnos ? Lectura dirigida V. EVALUACION Prueba, tareas y seminario final: 100% VI. BIBLIOGRAFIA MINIMA Minima: - Ross, R. H. Julian (2007) ?HETEROGENEOUS CATALYSIS; FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS?, Elsevier, ISBM:9780444533630. - Niemantsverdriet, J.W.; Chorkendorff, I. (2003). ?CONCEPTS OF MODERN CATALYSIS AND KINETICS? Wiley-VCH Editions ISBN: 3-527-30574-2. - Thomas, W.J.; Thomas, J.M. (1997). ?PRINCIPLES AND PRACTICE OF HETEROGENEOUS CATALYSIS? VCH Editions ISBN: 3-527-29239-X. Complementaria: - Bond, G.C. (1987) ?HETEROGENEOUS CATALYSIS: PRINCIPLES AND APPLICATIONS? Oxford Science Publications, ISBN: 0-19-855525-3. - Imelik B.; Vedrine J. (1996), ?CATALYST CHARACTERIZATION, PHISICAL TECHINIQUES FOR SOLIDS MATERIALS? Plenum Press London ISBM: 0306439506. - Revistas: Journal of Catalysis, Applied Catalysis A: Gen, Catalysis Communications, Catalysis Today.