10240 Design-Build 2: Rational catalyst design for General Engineering

2024/2025

This course is only available for students enrolled on the Bachelor study line in General Engineering BSc. Course work requires active participation in groups. Group work starts day 1. Adequate attendance in the 3-week period is required for attending the exam. In particular presence at lab exercises is mandatory.
Kursusinformation
Design-Build 2: Rational catalyst design for General Engineering
Engelsk
5
Bachelor
Projekter (BSc), General Engineering
Projekter og almene fag, General Engineering
Juni
Campus Lyngby
Problem-baserede holdprojekter:
Undersøg mekanismen og aktivitetsbeskrivelserne for H2O2-dekomponering ved hjælp af teoretiske simuleringer og eksperimentelle teknikker. Udtænk strategier til den rationelle udformning af bedre katalysatorer til denne proces.
Forskningsprojekt vedr. en specifik katalytisk proces, der udforsker mekanismen, aktivitetsbeskrivelser, katalysatorens strukturelle karakterisering og strategier til katalysatordesign.
3-uger
Sidste dag(e) i 3-ugersperioden
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Vurdering af gruppeopgaver og præsentation. Skriftligt arbejde udført i grupper vil inkludere individuelle bidragsudtalelser. Gruppeopgaver skal bestås for at deltage i den endelige eksamen. Den endelige karakter er baseret på en samlet vurdering
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet :

Skriftlige opgaver: alle hjælpemidler tilladt.
Endelige eksamen: den forberedte plakat er eneste tilladte hjælpemiddel.

bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
01003: Matematik 1a (Polyteknisk grundlag), Forårsdelen af 10063: Fysik (Polyteknisk grundlag), 02003: Programmering (Polyteknisk grundlag), 26020: Kemi (Polyteknisk grundlag), 27016: Design-Build 1
Christian Danvad Damsgaard , Lyngby Campus, Bygning 307, Tlf. (+45) 4525 6487 , cdda@dtu.dk
Georg Kastlunger (Primær kontaktperson) , Lyngby Campus, Bygning 313 , geokast@dtu.dk
Ole Lynnerup Trinhammer , Lyngby Campus, Bygning 307 , ole.trinhammer@fysik.dtu.dk
Thomas Bligaard , Lyngby Campus, Bygning 313 , tbli@dtu.dk
Alexander Tholstrup Bagger , Lyngby Campus, Bygning 313 , alexbag@dtu.dk
10 Institut for Fysik
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
I studieplanlæggeren

Dette kursus er kun tilgængeligt for studerende, der er indskrevet på bacheloruddannelsen iGeneral Engineering
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
At lære grundlæggende principper og anvendelser af heterogen katalyse og at blive fordybet i projektarbejde i grupper.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • gennemføre forskningsprojekter som et team, del arbejdsbyrde og omfavn individuelle styrker.
  • udføre en passende materialesikkerhedsanalyse for at kunne arbejde i et laboratorium.
  • benytte kinetisk modellering til at relatere reaktionsenergi fra densitetsfunktionsteori til aktivitetstendenser i H2O2-nedbrydning.
  • udarbejde klare rapporter om udførte forsøg.
  • præsentere forskning om en katalytisk proces for peers.
  • diskutere katalyses rolle i bæredygtig energiomdannelse.
  • identificere de grundlæggende egenskaber for en god katalysator baseret på Sabatier-princippet.
  • forklare hvordan den katalytiske aktivitet for reaktioner som H2O2-nedbrydning måles.
  • forklare de fysiske principper bag SEM, STM, XAS.
  • udvælge og udføre passende eksperimenter til at teste specifikke katalysatoregenskaber vha. SEM, STM, XAS.
  • beregne aktiviteten af ​​en katalysator ud fra termodynamiske data og aktiveringsenergier.
  • designe strategier til at udvikle nye forbedrede katalysatorer.
Kursusindhold
Første del af kurset fokuserer på at studere nedbrydningen af ​​H2O2, som er en central reaktion i vandbehandling. Du vil kombinere flere eksperimentelle teknikker og kinetisk modellering for at forstå reaktionsmekanismen og etablere aktivitetsdeskriptorer. Baseret herpå vil du udtænke strategier for rationel design af forbedrede katalysatorer til denne proces.
Anden del vil bygge videre på de generelle begreber lært i den første del. Hvert team vil undersøge en specifik katalytisk proces: aktivitetsbeskrivelserne, mulige kontroverser i litteraturen og deres perspektiver på strategier for katalysatordesign.
Der vil blive dannet tværfaglige teams med særlig hensyntagen til de nødvendige færdigheder/​kompetencer, der er nødvendige for problemet.
Sidst opdateret
16. maj, 2024