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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.

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.

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.

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.

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.