PROCESSI SOSTENIBILI E CATALISI

L’insegnamento ricade tra le attività formative affini/integrative del corso di laurea Triennale in Chimica e Tecnologie Sostenibili. Il corso consente allo studente/alla studentessa di acquisire la conoscenza e la comprensione di argomenti inerenti allo studio dei sistemi catalitici e all'utilizzo di tali sistemi nella tecnologia industriale. L’insegnamento prevede di affrontare alcune problematiche relative alla sintesi e caratterizzazione di un catalizzatore eterogeneo. Lo studente/a studentessa avrà modo di venire a conoscenza di vari esempi di preparazione di catalizzatori nell'industria. Lo studente/la studentessa avrà modo di affrontare un problema applicativo/industriale/tecnologico nelle sue varie articolazioni e apprendere un uso coerente del linguaggio tecnico-scientifico corrente.
L'obiettivo principale sarà capire il ruolo della catalisi nella preparazione delle diverse specialità chimiche. In particolare, sarà i) stimolato l’utilizzo di un ragionamento logico e deduttivo nella risoluzione di detti problemi, approccio di importanza fondamentale per affrontare qualsiasi problema in ambito scientifico; ii) sviluppata la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale; Saranno invitati degli esperti provenienti dall'industria o dal mondo accademico a fare dei seminari su argomenti del corso.

1. Conoscenza e comprensione:
a) dei concetti base della catalisi.
b) sintesi di catalizzatori
c) caratterizzazione di sistemi catalitici con tecniche di adsorbimento di gas (fisisorbimento, chemisorbimento), tecnìniche termoanalitiche (TPR, TPO, TPD), tecniche termogravimetriche (TG, DTA, DSC), tecniche cromatografiche, tecniche spettroscopiche ecc
d) Fotocatalisi
e) Esempi di processi sostenibili

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
a) Saper sfruttare le conoscenze apprese a lezione per risolvere con un ragionamento di tipo logico-deduttivo alcune problematiche relative alla catalisi.
b) Saper fare una ricerca bibliografica

3. Capacità di giudizio
Saper valutare l’efficacia di diversi approcci formulativi

4. Abilità comunicative
a) Saper formulare domande appropriate durante lo svolgimento delle lezioni
b) Saper utilizzare un lessico appropriato e la simbologia tecnico-scientifica adatta per comunicare gli apprendimenti.

5. Capacità di apprendimento
a) Saper essere adeguatamente autonomi nello svolgere attività di ricerca bibliografica.
b) Saper prendere appunti in modo opportuno.

Coniscenze basi di chimica,

Verranno dati i concetti base sulla catalisi.
Verrà presentata una panoramica dei metodi normalmente impiegati nella sintesi di un catalizzatore eterogeneo e di fotocatalizzatori come (precipitazione, impregnazione, scambio ionico, deposizione-precipitazione, sintesi template, sintesi sol-gel, sintesi con agenti protettivi ecc).
Verranno presentate alcune tecniche di caratterizzazione come (analisi di adsorbimento di gas, tecniche termoanalitiche, e termogravimetriche, tecniche cromatografiche, tecniche spettrofotometriche)
Verranno presentati esempi di impiego di alcuni sistemi catalitici e verrà mostrato come la procedura sintetica influenza le proprietà del catalizzatore e quindi la sua prestazione. Esempi di processi innovativi e sostenibili

Appunti e dispense di lezione,
Fondamenti di Chimica Industriale, Materie prime, Prodotti, Processi, Sostenibilità Edz. F. Cavani, G. Centi, M. Di Serio, I. Rossetti, A. Salvini, G. Strukul, Zanichelli 2022, Bologna
Handbook of Heterogeneous Catalysis, Edz. G.Ertl, H. Knozinget, J. Weitkamp Vol. 1-5. WILEY-VCH
Synthesis of Solid Catalysts, Edz. Krijn P. de Jong -WILEY-VCH (2009)
Catalyst Manufacture, Alvin B. Stiles, Theodore A. Koch, Edz. Marcel Dekker

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale. Durante la prova orale lo studente/la studentessa deve dimostrare di conoscere gli argomenti svolti durante il corso e di saperli esporre in modo formale. La prova orale consiste in una serie di domande riguardanti il programma svolto. La prova orale ha durata variabile da 30 a 45 minuti in ragione della chiarezza e coerenza delle risposte ai quesiti posti.

Per il superamento dell’esame sono richiesti: la partecipazione attiva alle lezioni e ovviamente la conoscenza degli argomenti trattati durante il corso.

orale

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali in aula. Nella piattaforma “moodle” di Ateneo sarà reso disponibile il materiale didattico relativo ai pdf delle presentazioni proiettate in aula.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile