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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Chemie

Prof. Dr.

2024

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Interfaces and Catalysis - Cheatsheet
Interfaces and Catalysis - Cheatsheet Unterscheidung zwischen homogener und heterogener Katalyse Definition: Zusammenfassung der Unterschiede zwischen homogenen und heterogenen Katalyseprozessen; Fokus auf Katalysatoren in gleichen (homogen) oder unterschiedlichen (heterogen) Phasen wie die Reaktanten. Details: Homogene Katalyse: Katalysator in der gleichen Phase wie die Reaktanten (meistens flüss...

Interfaces and Catalysis - Cheatsheet

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Interfaces and Catalysis - Exam
Interfaces and Catalysis - Exam Aufgabe 1) Diskutiere die Unterschiede zwischen homogener und heterogener Katalyse. Berücksichtige dabei die Phasen der Katalysatoren und der Reaktanten sowie die grundsätzlichen Mechanismen und praktischen Vorteile jedes Katalyseprozesses. a) Teilaufgabe 1: Ein Reaktionsgemisch enthält die Stoffe A und B, die in der flüssigen Phase vorliegen, und der Katalysator C ...

Interfaces and Catalysis - Exam

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Was ist der Hauptunterschied zwischen homogener und heterogener Katalyse?

Welche Katalysatorart bietet eine hohe Selektivität und einfache Modellierung?

Welche Mechanismen sind für heterogene Katalyseprozesse wichtig?

Was beschreibt der Mechanismus der heterogenen Katalyse?

Welche Schritte sind typisch für den Mechanismus der heterogenen Katalyse?

Was ist ein Langmuir-Hinshelwood-Mechanismus in der heterogenen Katalyse?

Was versteht man unter Adsorption und Desorption?

Welche Kräfte sind bei der physikalischen Adsorption beteiligt?

Welches Modell beschreibt die Adsorption bei festen und flüssigen Oberflächen?

Was ist die Aktivierungsenergie?

Was beschreibt der Übergangszustand?

Wie beeinflusst ein Katalysator die Aktivierungsenergie?

Was wird mit der XPS (Röntgenphotoelektronenspektroskopie) Methode bestimmt?

Welche Technik wird für hochauflösende Bilder und Oberflächenstruktur verwendet?

Welche Technik wird zur Abbildung und Manipulation von Oberflächen auf atomarer Ebene verwendet?

Was ist Quantenschemie?

Welche Technik wird zur Untersuchung von Atombewegungen während chemischer Reaktionen verwendet?

Welche experimentellen Techniken identifizieren Zwischenprodukte und Reaktanten?

Welche Materialien werden üblicherweise in heterogenen Katalysatoren verwendet?

Wie wird der Oberflächenbereich von heterogenen Katalysatoren bestimmt?

Welche Rolle spielt die Nano-Skala in heterogenen Katalysatoren?

Was ist die Definition von Oberflächendiffusion?

Was besagt das Fick'sche Gesetz der Diffusion?

Beschreibe das Langmuir-Hinshelwood-Modell.

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Interfaces and Catalysis an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Grundlagen der Katalyse

In diesem Abschnitt werden grundlegende Konzepte und Prinzipien der Katalyse behandelt. Es wird ein Überblick über die unterschiedlichen Arten von Katalyse gegeben.

  • Definition und Bedeutung der Katalyse in der Chemie.
  • Unterscheidung zwischen homogener und heterogener Katalyse.
  • Energetik und Kinetik katalytischer Prozesse.
  • Funktion und Wirkungsweise von Katalysatoren.
  • Anwendungen und Beispiele aus der industriellen Praxis.
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Heterogene Katalysatoren

Das Thema behandelt die Besonderheiten und Anwendungsmöglichkeiten heterogener Katalysatoren. Es werden verschiedene Materialien und Einsatzgebiete vorgestellt.

  • Materialien und Struktur heterogener Katalysatoren.
  • Mechanismen der heterogenen Katalyse.
  • Charakterisierungstechniken für Oberflächen.
  • Anwendungsbeispiele in der Petrochemie und Umwelttechnik.
  • Entwicklung und Optimierung neuer Katalysatormaterialien.
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03
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Oberflächenchemie

Dieser Teil der Vorlesung beschäftigt sich mit den chemischen Prozessen, die an Oberflächen stattfinden. Dabei wird auf die physikalisch-chemischen Grundlagen eingegangen.

  • Grundlagen der Adsorption und Desorption.
  • Oberflächendiffusion und Reaktionsmodelle.
  • Oberflächenmodifikation und ihre Auswirkungen.
  • Experimentelle Techniken zur Untersuchung von Oberflächen.
  • Anwendungen in der Sensorik und Katalyse.
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Reaktionsmechanismen

Hier werden die Mechanismen von chemischen Reaktionen besonders in Bezug auf katalytische Prozesse besprochen. Ein Verständnis dieser Mechanismen ist kritisch für die Entwicklung neuer Katalysatoren.

  • Unterschiedliche Typen von Reaktionsmechanismen.
  • Aktivierungsenergie und Übergangszustände.
  • Rolle von Zwischen- und Übergangszuständen in katalytischen Prozessen.
  • Methoden zur Untersuchung und Modellierung von Reaktionsmechanismen.
  • Bedeutung von Reaktionsmechanismen für die Prozessoptimierung.
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Praktische Laborarbeit

Neben den theoretischen Einheiten umfasst die Vorlesung auch Laborpraktika, bei denen das Gelernte praktisch angewendet wird. Dies hilft, die theoretischen Konzepte zu festigen und praktische Fähigkeiten zu entwickeln.

  • Durchführung von Experimenten zur Katalyse.
  • Verwendung und Kalibrierung von Laborgeräten.
  • Datenaufzeichnung und -analyse.
  • Sicherheitsbestimmungen und korrektes Arbeiten im Labor.
  • Präsentation und Bewertung von Laborergebnissen.
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Interfaces and Catalysis an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Im Studiengang Chemie bietet die Universität Erlangen-Nürnberg die Vorlesung 'Interfaces and Catalysis' an. Diese Vorlesung zielt darauf ab, Dir fundierte Kenntnisse in den Bereichen der Oberflächenchemie und Katalyse zu vermitteln. Der Kurs kombiniert theoretische Grundlagen mit praktischen Anwendungen und bietet somit ein umfassendes Verständnis der chemischen Prozesse an Grenzflächen und in katalytischen Systemen. Die Vorlesung ist essenziell für das Verständnis der heterogenen Katalyse und deren Anwendungen in der modernen Chemie.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung ist in theoretische und praktische Abschnitte unterteilt. Es gibt sowohl Vorlesungen als auch Laborpraktika.

Studienleistungen: Am Ende des Semesters gibt es eine schriftliche Prüfung sowie eine Bewertung der Laborarbeit.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Grundlagen der Katalyse, Heterogene Katalysatoren, Oberflächenchemie, Reaktionsmechanismen

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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