Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze degli aspetti fondamentali e delle tecnologie di catalisi per l’ambiente.
Prerequisiti
Lo studente deve avere le basi di chimica organica, inorganica ed industriale.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in lezioni frontali
Verifica Apprendimento
Le modalità di verifica dell’apprendimento consistono in un colloquio che ha l'obiettivo di accertare la comprensione degli argomenti sviluppati durante le lezioni
Testi
Environmental catalysis, edited by Gerhard Ertl, Helmut Knözinger, Jens Weitkamp, Weinheim, 1999 Wiley-VCH Stanley E. Manahan - Fundamentals of Environmental Chemistry, Second Edition 2000, CRC F. Cavani, G. Centi, M. Di Serio, I. Rossetti, A. Salvini, G. Strukul Fondamenti di Chimica Industriale- 2022 Zanichelli Editore
Contenuti
Introduzione al corso. Importanza della catalisi nelle tecnologie di protezione ambientale. Fondamenti di catalisi eterogenea e cinetica chimica. Catalisi eterogenea ed omogenea. Caratteristiche principali dei catalizzatori industriali. Sviluppo di sistemi catalitici nanostrutturati. Fenomeni di disattivazione dei catalizzatori. Carboni attivi. Zeoliti. Il comparto aria: principali inquinanti inorganici e organici ed effetti sull’ambiente (piogge acide, effetto serra, smog fotochimico, impoverimento strato ozono). Tecnologie catalitiche per il controllo delle emissioni di inquinanti in atmosfera da sorgenti mobili. Sistemi catalitici di abbattimento delle emissioni da motori a benzina, sonda lambda. Sistemi di abbattimento delle emissioni di NOx da motori Diesel e controllo del particolato. Inquinamento da sorgenti stazionarie: riduzione catalitica degli ossidi di azoto e abbattimento dei composti organici volatili (VOC). Il comparto acqua: inquinamento idrico. Principali agenti inquinanti delle acque. Tecnologie tradizionali di depurazione delle acque reflue. Tecnologie Emergenti. Processi di ossidazione avanzata per il trattamento delle acque (AOP). Fotocatalisi per l’ambiente. Principali processi fotocatalitici: rimozione di inquinanti da aria ed acqua. Foto-dissociazione dell’acqua. Processi di riduzione foto-elettrocatalitici. Impatto sull’ambiente dovuto all’uso dei combustibili fossili (Carbone, Petrolio, Gas Naturale). Materie prime rinnovabili. Trattamento di Biomasse e produzione di Biocombustibili. Tecnologie catalitiche innovative per la riduzione delle emissioni di gas serra: idrogeno e celle a combustibile