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Heterogene KatalyseHeterogene KatalyseVorlesung Vorlesung TC 1 (TC 1 (Teil Teil 3, SS 2008)3, SS 2008)
Detlef BahnemannDetlef Bahnemann
Institut für Technische Chemie, Leibniz Universität HannoverInstitut für Technische Chemie, Leibniz Universität Hannover
Callinstraße Callinstraße 3, 30167 Hannover3, 30167 Hannover
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Spezifische Adsorption (1)
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Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Spezifische Adsorption (2)
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Detailierter Reaktionsablauf
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Arrhenius-Auftragung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: scheinbares Ea und n
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Mikro- vs. Makrokinetik
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Reaktion und Stofftransport
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Konzentrationsverlauf imDreiphasensystem
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Normaldiffusion
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Heterogene Katalyse: Knudsendiffusion
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: konfigurelle Diffusion
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: konfigurelle Diffusion
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Selektivität durch Porengröße
Abb. 11.8. Einfluss der Katalysatorstruktur (Porendurchmesser) auf die Selektivität.
a) Produktselektivität: Disproportionierung von Toluol in Benzol und p-Xylol mit einem
Zeolith ZSM-5,
b) Eduktselektivität: selektives Cracken von n-Paraffinen mit einem Zeolith-Katalysator.
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogen katalysierte Oberflächenreaktion:Gesamtablauf
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Filmdiffusion: Charakteristiken
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Filmdiffusion: Transportvorgänge
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Porendiffusion
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Heterogene Katalyse: Konzentrationsverlauf in Pore
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Konzentrationsverlauf in Pore: Herleitung (Massenbilanz)
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Konzentrationsverlauf in Pore: Porosität & Diffusion
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Konzentrationsverlauf in Pore: Reaktion 1.Ordnung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Konzentrationsverlauf in Pore: Reaktion 1.Ordnung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Konzentrationsverlauf in Pore: Katalysatornutzungsgrad
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Katalysatornutzungsgrad vs. Thiele-Modul
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Temperaturabhängigkeit des Gesamtprozesses
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Temperaturabhängigkeit des Gesamtprozesses
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Stofftransporthemmung: experimentelle Überprüfung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Charakteristische Katalysatordaten
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Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Filmdiffusion: nichtisotherme Reaktionen
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Porendiffusion: Effektive Wärmeleitfähigkeit
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Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Nichtisotherme Reaktionen: Nutzungsgrad
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Nichtisotherme Reaktionen: Wirkungsgrad
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
Nichtisotherme Reaktionen mit Porendiffusion
Institut für Technische Chemie
Photokatalyse und Nanotechnologie
InhaltInhalt
oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Selektivität katalysierter Reaktionen
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Photokatalyse und Nanotechnologie
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oo Spezifische AdsorptionSpezifische Adsorptionoo TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeitoo Einfluss des StofftransportsEinfluss des Stofftransportsoo DiffusionDiffusion!! FilmdiffusionFilmdiffusion!! PorendiffusionPorendiffusion!! Thiele-ModulThiele-Moduloo Nichtisotherme ReaktionenNichtisotherme Reaktionenoo SelektivitätSelektivitätoo KatalysatordesaktivierungKatalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Katalysatordesaktivierung
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Photokatalyse und Nanotechnologie
Katalysatordesaktivierung: Mechanismen