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科目の基本情報
| 開講年度 | 2020 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学研究科(博士前期課程)分子素材工学専攻 | |
| 領域 | 主領域 : F | |
| 受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次 |
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| 選択・必修 | ||
| 授業科目名 | 素材化学特論 | |
| そざいかがくとくろん | ||
| Chemistry for Materials | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | EN-INAN-5
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期 |
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| 開講時間 |
木曜日 5, 6時限 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 石原 篤（工学研究科分子素材工学専攻） | |
| Atsushi Ishihara (Graduate School of Engineering) | ||
| SDGsの目標 |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 均一系触媒とは何か、また、不均一系触媒とは何か。触媒の活性金属や担体の役割あるいは有機金属錯体の反応はどんなものか。複合材料化学で触媒に関連する事柄の理解はできていると思われるが、授業を通して、これらの触媒や触媒に関連する事柄を再確認し、基礎反応に対する理解を深める。これらの反応が実際の触媒反応ではどのように応用され、工業的にはどのように応用されているのかを理解する。また、最新研究を通して、触媒の役割、自分の研究への応用を考える。 |
|---|---|
| 学修の目的 | What are homogeneous and heterogeneous catalysts? What are active metals of catalysts and what are their roles? How is the reaction of organometallic complexes? In third grade of under graduate school, a class, Chemistry for inorganic materials, showed these catalysts and related compounds. In this class of graduate school, how these catalysts are applied for actual reactions and for actual industry will be stated. You will understand recent advances of these materials. |
| 学修の到達目標 | 触媒の基礎知識について確認すると共に、最新研究における触媒化学を理解する。You will learn the fundamental knowledge about catalysts and recent advances of catalysts. . |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 最終評価は、教科書への質問への応対、購読してまとめた文献等の発表を通して、その理解度、発表のテクニック、質問への対応、他の発表に対する質問数、その質を考慮して合計100点満点で評価する。成績はS, A, B, C, Dで評価し、Sは90点以上、Aは80以上90点未満、Bは70以上～80点未満、Cは60点以上～70点未満、Ｄは60点未満で、達成度の合格ラインはC以上の60点以上とする。 Final estimation: Questions to the textbook and answers, reading and presentation of recent literature、understanding, teqnique of presentation, number and quality of questions. Score are S, A, B, C and D. S is needed more than 90 points, A 80-90 points, B 70-80 points, C 60-70 points and Ｄ less than 60 points. Quarification: 60 and more than 60. |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | ・ 原則的に毎回、講義中に短時間の演習を行い、前回あるいはその日の授業内容の理解度、達成度を確認するとともに講義への関心を高める。演習の解答は、学生による短時間のプレゼンテーション発表によって行う。 ・ 授業中の随所に簡単な質問を短時間で発表させることにより、授業への注意を喚起し、理解力を高める。 ・Every class. Short excersizes for everytime. Check the understanding level. ・ Presentation of answer for small questions. |
| 教科書 | 触媒プロセス化学（東京化学同人）。教科書を用いた輪講、板書あるいはパワーポイントを用いて、授業を進める。最近の触媒に関する文献購読を宿題として課し、それを発表させ、討議を行うことにより、理解を深める。 Chemistyr for catalytic process （Tokyo Kagaku Dojin）. New chemistry for catalysis (Sankyo Shuppan). |
| 参考書 | |
| オフィスアワー | 毎週月曜12:00-13:00、場所 分子素材工学棟1階3112室 Monday 12:00-13:00, 1F, room 3112 |
| 受講要件 | 履修条件は特にない。無機素材化学、無機化学、有機化学を基礎として講義を進める。 Related classes: Chemistry for inorganic materials, Inorgani Chemistry, Organic Chemistry |
| 予め履修が望ましい科目 | 無機素材化学、無機化学、有機化学 Chemistry for inorganic materials, Inorgani Chemistry, Organic Chemistry |
| 発展科目 | 先端無機素材特論 Advanced Chemstry for Materials |
| その他 |
英語対応授業である。 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 触媒化学、不均一系触媒、不均一系触媒、活性金属、担体の役割、有機金属錯体、化学工業、触媒の利用、最新研究 |
|---|---|
| Key Word(s) | Balaance between energy and environment, Ultra-clean fuels, Environmental catalyst, Chemistry of catalysis, Petroleum refining and related catalysis, Solid catalyst, Catalytic cracking, Catalytic reforming, Hydrodesulfurization, Hydrocracking, Hydrotreating, Hydrogen production, Steam reforming |
| 学修内容 | 【授業内容・計画と履修のポイント】 第１回 触媒の概要：触媒とは何か、不均一系触媒と均一系触媒。 Summary: What is a catalyst? Heterogeneous catalysts. Homogeneous catalysts. 第２回 不均一系触媒の基礎１：固体触媒 Fundamentals of heterogeneous catalysts 1: Solid catalysts. 第３回 不均一系触媒の基礎２：固体表面 Fundamentals of heterogeneous catalysts 2: Surface of solid catalysts 第４回 不均一系触媒の基礎３：金属酸化物 Fundamentals of heterogeneous catalysts 3: Metal oxide catalysts 第５回 不均一系触媒反応１：選択的水素化、脱水素反応、酸化 反応 Reactions of heterogeneous catalysts 1: Selective hydrogenation, dehydrogenation, oxydization 第６回 不均一系触媒反応２：Ｃ１化学、アンモニア合成 Reactions of heterogeneous catalysts 2: C1 chemistry, Ammonia synthesis. 第７回 不均一系触媒反応３：最近の研究の紹介１。 Reactions of heterogeneous catalysts 3: The latest study. 第８回 不均一系触媒反応４：最近の研究の紹介２ Reactions of heterogeneous catalysts 4: The latest study 2 第９回 均一系触媒の基礎１：中心金属の酸化数、配位数、配位 子、18電子則 Fundamentals of homogeneous catalysts 1: Oxidation state of center metal, coordination number, ligand, Law of 18 electrons. 第１０回 均一系触媒の基礎２：有機金属錯体の組み立て Fundamentals of homogeneous catalysts 2: Making of organometallic complex. 第１１回 均一系触媒の基礎３：有機金属錯体の基本反応を解説 する。 Fundamentals of homogeneous catalysts 3: Basic reactions of organometallic complex. 第１２回 均一系触媒反応１：水素化反応、カルボニル化反応 Homogeneous catalytic reactions 1: Hydrogenation, carbonilation 第１３回 均一系触媒反応２：重合反応、酸化反応、Ｃ－Ｈ結合 の活性化 Homogeneous catalytic reaction2: Polymerization, Oxidation, C-H bond activation, 第１４回 均一系触媒反応３：最近の研究の紹介。 Homogeneous catalytic reaction3: The latest studies 1. 第１５回 均一系触媒反応４：最近の研究の紹介。 Homogeneous catalytic reaction4: The latest studies 2. |
| 事前・事後学修の内容 | 教科書に書かれていることに対する質問に応対する。最新の触媒に関する文献を読む。パワーポイントおよび日本語要旨を作成し、提出する。パワーポイントの内容を発表し、教員および学生で議論する。 Answer the questions for a textbook. Read literatures of catalysts. Prepare, presentation and discussion by a power point materials and Japanese abstract. |