Adsorption on Solids - NEVF134

• Title: Adsorpce na pevných látkách
• Guaranteed by: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Additional information: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Guarantor: prof. Mgr. Iva Matolínová, Dr.; doc. Mgr. Michael Vorochta, Ph.D.; RNDr. Peter Matvija, Ph.D.

Annotation

English

Last update: T_KEVF (16.05.2005)

Interaction of gases with metals, theory of physical adsorption and chemisorption. Kinetics and dynamics of adsorption and desorption. Adsorption isotherms. Characterization of solid surfaces. Experimental methods of surface processes study, basic principles and theory of heterogeneous catalysis.

Czech

Last update: T_KEVF (16.05.2005)

Přehled základních interakcí plynů s kovy. Teorie fyzikální adsorpce a chemisorpce. Kinetika a dynamika adsorpce a desorpce. Adsorpční isotermy. Měření adsorpčního množství a adsorpčního tepla. Charakterizace povrchu pevné fáze. Experimentální metody studia povrchových procesů. Metody strukturní a spektroskopické. Základní představy a teorie katalýzy.

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním dvou (ze tří) praktických úloh a vypracováním protokolu k nim.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat nedá.

Literature

Last update: T_KEVF (16.05.2005)

A. Zangwill: Physics at surfaces, Univ. Press, Cambridge, 1988, Rusky: MIR, Moskva, 1990.

A. W. Adamson: Physical chemistry of surfaces, J. Wiley, New York, 1990.

V. Ponec, Z. Knor, S. Černý: Adsorption on solids, Butterworth, London, 1974, česky: SNTL, Praha, 1968.

Requirements to the exam

Last update: prof. Mgr. Iva Matolínová, Dr. (01.03.2018)

Zkouška je ústní se zadáním dvou otázek z probírané tématiky a možností přípravy na místě. Dále pak jsou možné doplňující krátké otázky. Zkouší zpravidla více vyučujících.

Syllabus

English

Last update: T_KEVF (16.05.2005)

1. Basic terms: adsorption, adsorbate, adsorption sites, monolayer, exposure, homogeneous and heterogeneous surfaces. Theory of physisorption and chemisorption, potential energy of interaction between particles and surfaces (1D and 3D model), Lennard-Jones potential, Morse potential, energy of activation.

2. Adsorption and desorption kinetics, Langmuir kinetics.

3. Adsorption equilibrium and its models, BET isotherm, hysteresis. Pores, capillary condensation, potential theory of adsorption - DKR isotherm.

4. Adsorption dynamics, elastic and inelastic interaction with solid surface, energy exchange, coefficient of accommodation and condensation, sticking probability, surface diffusion, precursor state.

5. Solid surface, surface crystallographic structure, surface plane stability, Wulff theorem, reconstruction, relaxation, metal-substrate interaction.

6. Catalysis, reaction mechanism, reaction kinetics and dynamics, activity and selectivity of catalysts. Heterogeneous catalysts - active phase, supports, applications.

7. Basic experimental methods of surface process study.

Czech

Last update: T_KEVF (16.05.2005)

1. Základní pojmy: adsorpce, adsorbát, adsorbent, počet adsorpčních míst, monovrstva, definice expozice 1 Langmuir. Homogenní a heterogenní povrchy.

2. Teorie fyzikální adsorpce a chemisorpce, jejich charakteristika, potenciální energie vzájemného působení mezi částicí a povrchem (1D a 3D model), potenciál Lennard-Jones, Morse, pojem aktivační energie.

3. Kinetika adsorpce a desorpce, Langmuirovská kinetika.

4. Adsorpční rovnováha a její modely, rozšíření Langmuirovských představ - izoterma BET, hystereze. Póry, kapilární kondenzace, potenciálová teorie adsorpce - DKR izoterma.

5. Dynamika adsorpce, pružná a nepružná interakce částice s povrchem PL, výměna energie, akomodační a kondenzační koeficient, koeficient ulpění, povrchová difúze, pojem prekurzoru.

6. Povrch pevné fáze, geometrická struktura (základní krystalové mříže, indexování ploch, zastoupení ploch v povrchu a jejich stabilita, Wulffovo pravidlo, rekonstrukce povrchu, relaxace, interakce substrát-kov). Povrchové struktury, Woodova a maticová notace.

7. Katalýza, mechanismus katalytické reakce, reakční kinetika a dynamika, aktivita a selektivita katalyzátorů, heterogenní katalyzátory - aktivní složky a jejich nosiče, aplikace.

8. Základní experimentální metody studia povrchových procesů.