触媒設計（Catalyst Design）[3C06]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

触媒反応プロセスは，石油精製，化学品製造，環境保全などの諸工業において，きわめて重要な役割を担っており，ゼロエミッションをめざす持続的社会のためのグリーンケミストリーに必要不可欠な技術である．本講では，触媒反応と触媒の基礎を学ぶとともに，各種の工業に用いられている触媒反応プロセスの具体例を学ぶ．
以下に，具体的な達成目標を示す．
(1)触媒についての基礎的な知識を修得すること，(2)諸工業で用いられている触媒反応プロセスの概要を知ること．
内容の理解を深めるために，計算を中心とする演習を行なうので，電卓を持参すること．

＜授業計画及び準備学習＞

1.「触媒とは」工業触媒の歴史，触媒の三大機能，触媒の分類
2.「化学平衡と反応熱」化学平衡と反応速度，発熱・吸熱反応と平衡反応率
3.「固体触媒の分類と機能」遷移金属，典型金属，複合酸化物
4.「分子の活性化と触媒機能の発現I」解離吸着，配位，酸塩基
5.「分子の活性化と触媒機能の発現II」触媒成分の複合化，金属触媒，固体酸・塩基，形状選択性
6.「エネルギー製造のための触媒反応プロセス」石油精製（ガソリン，脱硫），水素製造など
7.「化学品製造のための触媒反応プロセス−不均一系触媒反応」アンモニア合成，メタノール合成、酸化反応、脱水素反応など
8.「化学品製造のための触媒反応プロセス−均一系触媒反応」ポリマー合成（重合反応）など
9.「環境保全のための触媒反応プロセス」排煙脱硝，自動車排ガス浄化，TiO2光触媒，燃料電池など
10.「固体触媒の劣化原因と対策」
11.「固体触媒の調製と形状」
12.「吸着」Langmuirの吸着等温式
13.「触媒反応」不均一系触媒反応の反応機構と速度式
14.「触媒反応プロセスの将来」構造体触媒反応器，マイクロリアクターなど
15.学習効果の確認（試験)：前回までの総復習

＜準備学習＞　毎回の復習を欠かさないこと．

＜成績評価方法及び水準＞

原則として，最終回に行なう試験を80点満点，4回の中間課題をそれぞれ5点満点で評価し，合計60点以上を合格とする．ただし4回以上欠席した学生は履修放棄をみなし成績評価を行なわない．

＜教科書＞

「新しい触媒化学　第2版」菊地英一ら著（三共出版）

＜参考書＞

「触媒化学」御園生，斉藤著，（丸善）
「触媒化学」上松ら著，（朝倉書店）
「化学反応操作」後藤繁雄編（朝倉書店）

＜オフィスアワー＞

授業終了後１時間．それ以外でもメールで約束の上，対応可．居室：19階1972室
E-mail: igarashi@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

「物理化学II」，「表面工学」が基礎となる．授業中に演習を行ない，またレポートによって理解度を把握する．わからないことは早めに質問に来ること．

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