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Catalyse et physico-chimie des surfaces

2C1AD1 Catalyse et physico-chimie des surfaces Materiaux et Chimie S7
Cours : 14 h TD : 14 h TP : 12 h Projet : 0 h Total : 40 h
Responsable : Jean-Pierre Gilson
Pré-requis
Thermodynamique niveau 1ière année Ecole d'Ingénieur et notions élémentaires de cinétique
Objectifs de l'enseignement
Comprendre les lois, pas toujours intuitives qui régissent la réactivité des surfaces. A partir de ces bases, exploiter les méthodes de caractérisation des surfaces de matériaux divisés et poreux (texture, composition superficielle..), les phénomènes de nucléation et croissance ainsi que les composantes physiques (transport) et chimiques (physi- et chimi-sorption) qui participent à la réactivité des surfaces.
A partir de ces bases, pouvoir élaborer la conception de catalyseurs en maitrisant leurs propriétés chimiques et texturales.
Programme détaillé
1. Rappels & définitions
2. Physi- & Chimi-sorption
3. Propriétés mécaniques et physico-chimiques des surfaces (thermodynamique des surfaces, relations Young-Laplace & Kelvin, application aux changements de phases & crystallisation, mouillabilité, ségrégation Superficielle...)
4. Méthodes de caractérisation des solides poreux & divisés
5. Cinétique des réactions et réacteurs
Applications (TD ou TP)
TD & TP associés
Compétences acquises
Apprécier et maîtriser la complexité des réactions chimiques sur des matériaux divisés et poreux pour d’intégrer ces connaissances dans l'analyse et la conception de réacteurs chimiques, du laboratoire à l'industrie.
Bibliographie
1. Introduction to Surface Science & Catalysis, G. Somorjai, Y. Li - J. Wiley & Sons, 2010
2. Surface Tension & Adsorption, R. Defay, I. Prigogine, A. Bellemans, D.H. Everett – Longmans, 1966
3. Physics & Chemistry of Interfaces, H-J Butt, K. Graf, M. Kappl - J. Wiley & Sons, 1997
4. Interfacial Science – An Introduction,G. Barnes, I. Gentle - Oxford University Press, 2005
5. Cinétique & Catalyse, G. Scacchi, M. Bouchy, J-F Foucault, O. Zahraa - Lavoisier Tech Doc, 1996
6. Elements of Chemical Reaction Engineering, H. Scott Fogler, Prentice Hall, 2016
7. Introduction To Heterogeneous Catalysis, R. Prins, A. Wang & X. Li, Imperial College Press, 2016

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