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Ficha de la asignatura: ELECTROCATÁLISIS; MATERIALES ELECTROCATALÍTICOS Y APLICACIÓN EN PROCESOS ELECTROQUÍMICOS
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Ficha de la asignatura

GUÍA DOCENTE
35829 - ELECTROCATÁLISIS; MATERIALES ELECTROCATALÍTICOS Y APLICACIÓN EN PROCESOS ELECTROQUÍMICOS (2017-18)

Código35829
Crdts. Europ.3


Departamentos y Áreas
DepartamentosÁreaCréditos teóricos presencialesCréditos prácticos presencialesDpto. Respon.Respon. Acta
QUÍMICA FÍSICAQUIMICA FISICA0,80,4


Estudios en los que se imparte
DOCTORADO EN CIENCIA DE MATERIALES
MÁSTER UNIVERSITARIO EN CIENCIA DE MATERIALES
MÁSTER UNIVERSITARIO EN ELECTROQUÍMICA. CIENCIA Y TECNOLOGíA


Contexto de la asignatura para el curso 2017-18

Esta asignatura forma parte del grupo de asignaturas optativas del módulo de Materiales Electroquímicos dentro del Master Ciencia de Materiales.  También se oferta como optativa dentro del Master Electroquímica, Ciencia y Tecnología. Esta asignatura se encuadra en el segundo semestre (3 créditos).

La asignatura sentará las bases para comprender los parámetros que afectan la velocidad de una reacción electroquímica y las estrategias para optimizarla. Se tratarán desde los aspectos fisico químicos fundamentales hasta las aplicaciones industriales reales. Se aprovecharán los conocimientos en Química de Superficies introducidos en el modulo fundamental para comprender los fenómenos de adsorción y reactividad heterogénea, reactividad electroquímica y técnicas de caracterización superficial. Estos conceptos son reforzados en la asignatura Electroquímica de superficies.

 A continuación la asignatura presentará síntesis electroquímicas desarrolladas en base a estos conceptos, especialmente la síntesis cloro-sosa, como un ejemplo académico de escalado de conceptos fundamentales a nivel de aplicación.  Dichos conceptos se afianzan con otras síntesis electroquímicas a menor escala, aprovechado para mostrar al alumno todas las posibilidades de aplicación existentes en el mercado actual.  Se prestará especial atención a los sistemas de acumulación de energía, donde se destacará tantos los aspectos cinéticos como termodinámicos de un sistema electroquímico desde un punto de vista aplicado.



Profesor/a responsable
FELIU MARTINEZ, JUAN MIGUEL


Profesores (2017-18)
Grupo Profesor/a
TEORÍA DE 358291FELIU MARTINEZ, JUAN MIGUEL
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  INIESTA VALCARCEL, JESUS
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD
PRÁCTICAS DE PROBLEMAS DE 35829P1FELIU MARTINEZ, JUAN MIGUEL
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  INIESTA VALCARCEL, JESUS
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD


Matriculados en grupos principales (2017-18)
Grupo (*)Número
1: TEORÍA DE 35829 2
TOTAL 2


Grupos de matricula (2017-18)
Grupo (*)SemestreTurnoIdiomaDistribución
1  (TEORÍA DE 35829) 2do. D CAS desde NIF - hasta NIF -
P1  (PRÁCTICAS DE PROBLEMAS DE 35829) 2do. D CAS desde NIF - hasta NIF -
(*) 1:1 - CAS
(*) P1:P1 - CAS


Consulta Gráfica de Horario
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Horario (2017-18)
ModoGrupo (*)Día inicioDía finDíaHora inicioHora finAula 
CLASE TEÓRICA 1 27/02/2018 27/02/2018 M 18:30 19:30 0041PB034 
  1 05/03/2018 05/03/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  1 06/03/2018 06/03/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
  1 12/03/2018 12/03/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  1 13/03/2018 13/03/2018 M 17:30 18:30 0041PB034 
  1 20/03/2018 20/03/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
  1 26/03/2018 26/03/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  1 27/03/2018 27/03/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
  1 16/04/2018 16/04/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  1 23/04/2018 23/04/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  1 07/05/2018 07/05/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER P1 26/02/2018 26/02/2018 L 17:30 19:30 0041PB034 
  P1 27/02/2018 27/02/2018 M 17:30 18:30 0041PB034 
  P1 13/03/2018 13/03/2018 M 18:30 19:30 0041PB034 
  P1 10/04/2018 10/04/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
  P1 17/04/2018 17/04/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
  P1 24/04/2018 24/04/2018 M 17:30 19:30 0041PB034 
(*) CLASE TEÓRICA
 1: 1 - CAS
(*) PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER
 P1: P1 - CAS


Resultados de aprendizaje (Objetivos formativos)

Los derivados del contenido de cada asignatura y los relacionados con las competencias de especialización indicadas y con las competencias generales y básicas del título.



Objetivos específicos aportados por el profesorado para el curso 2017-18



Conocer el concepto de electrocatálisis. Entender la relación entre electrocatálisis y la interacción de reactivos e intermedios con la superficie electródica. Descubrir la influencia de la estructura electródica superficial sobre la reactividad electroquímica. Comprender el funcionamiento de electrodos bimetálicos y los distintos modos de electrocatálisis. Comprender conceptos clave en electrocatálisis a partir del estudio de reacciones modelo, tales como: formación y oxidación de hidrógeno, formación y reducción de oxígeno y oxidación de pequeñas moléculas orgánicas. Conocer algunos ejemplos de bioelectrocatálisis.

Conocer las diferentes aplicaciones industriales de la Electroquímica. Comprobar la importancia de la electrocatálisis en el desarrollo de los procesos industriales. Comprender los diferentes procesos sintéticos (orgánicos e inorgánicos). Identificar conceptos fundamentales de tratamientos superficiales, depósitos y películas anódicas.  Conocer cuidadosamente del comportamiento de membranas de intercambio iónico y la aplicación de diferentes tecnologías electroquímicas a la resolución de problemas medioambientales. Identificar los procesos electroquímicos que se encuentran aplicados en el sector industrial y las posibilidades de suscita la Electroquímica.



Contenidos para el curso 2017-18

1.- Fenómeno electrocatalítico como hecho relacionado con la estructura superficial y composición de la superficie del electrodo. Definición de electrocatálisis.

1.1.- Definición de electrocatálisis. Reacciones de esfera interna y esfera externa. Parámetros fenomenológicos que describen la velocidad de una reacción electroquímica. Efectos electrónicos en electrocatálisis. Adsorción. Curvas volcán.

1.2.-Estructura superficial y electrocatálisis. Composición superficial y electrocatálisis. Electrodos bimetálicos. Efectos electrónicos.


2.- Estudio químico-físico de procesos electrocatalíticos tales como oxidación/reducción de hidrógeno, oxidación de moléculas orgánicas de tipo C1 y C2 susceptibles de ser empleadas en pilas de combustible

2.1.-Repaso de electroquímica superficial. Influencia de la doble capa sobre la velocidad de una reacción electroquímica

2.2.-Formación y oxidación de hidrógeno. Formación y reducción de oxígeno.

2.3.-Oxidación de combustibles orgánicos de baja masa molar. Electroquímica de los compuestos nitrogenados. Quiralidad y electrocatálisis

2.4.-Catalizadores dispersados. Nanopartículas. Caracterización.


3.- Funcionamiento de los electrodos formados por óxidos superficiales resaltando su impacto industrial.  Uso de estos catalizadores en procesos electroquímicos de interés industrial tales como síntesis (cloro/sosa).

3.1.-Generalidades.

3.2.- Procesos de alto tonelaje de producción: síntesis cloro-sosa

3.3.- Procesos de alto tonelaje de producción: producción de metales.

3.4.-Procesos con bajo tonelaje de producción: síntesis de agentes oxidantes.

3.5.- Procesos con bajo tonelaje de producción: síntesis de agentes reductores

3.6.- Procesos con bajo tonelaje de producción: óxidos de metales

3.7.- Procesos con bajo tonelaje de producción: electrolisis del agua.


4.-Partes fundamentales de un reactor electroquímico.

4.1.- Generalidades.

4.2.- Cátodos.

4.3.- Ánodos.

4.4.- Membranas

4.5.- Distribuidores

4.6.- Consideraciones de diseño

4.7.- Reactores electroquímicos comerciales.


5.-Presentación y discusión de algunos ejemplos de procesos electroquímicos de aplicación industrial.

5.1.-Acabado de superficies, (procesos de depósito. Condiciones electroquímicas, electrorefinado, anodizado de aluminio, pintado electroforético).

5.2.- Generación y acumulación de energia (pilas primarias, secundarias, acumuladores y pilas de combustible)

5.3.- Síntesis orgánica (síntesis de cisteína y derivados)



Instrumentos y Criterios de Evaluación 2017-18



La evaluación de las competencias se realiza en gran medida de forma continua a través de la valoración por parte del profesor de las distintas actividades propuestas a los alumnos (cuestiones, exposiciones, trabajo en laboratorio, informes, etc.). La evaluación continua supondrá un 70 % de la nota final y el resto corresponderá al examen final.

Todas las actividades de evaluación y el examen final son recuperables en la segunda convocatoria.

Los trabajos teórico/prácticos realizados han de ser originales. La detección de copia o plagio en cualquier prueba de evaluación supondrá la calificación de "0" en la prueba correspondiente. Se informará a la dirección de Departamento y del centro sobre esta incidencia. La reiteración en la conducta, en esta u otra asignatura, conllevará la notificación al vicerrectorado correspondiente de las faltas cometidas para que estudien el caso y sancionen según la legislación vigente

TipoCriterioDescripciónPonderación
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

Resolución de problemas y cuestiones propuestos

Resolución de problemas 35
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

Elaboración y presentación de un trabajo bibliográfico sobre un tema propuesto por el profesor o discusión crítica de un trabajo de investigación

Trabajo bibliográfico35
EXAMEN FINAL

Examen escrito que contemplará todos los contenidos de la asignatura

Prueba teórico práctica escrita30
TOTAL100


Fechas de exámenes oficiales para el curso 2017-18
Información no disponible en estos momentos.
(*) 1:1 - CAS
(*) P1:P1 - CAS


Enlaces relacionados
Sin Datos


Bibliografía

Un primer curso de ingeniería electroquímica
Autor(es):WALSH, Frank C.
Edición:Sant Vicent del Raspeig : Club Universitario, 2000.
ISBN:84-95015-52-8
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Industrial electrochemistry
Autor(es):PLETCHER, Derek ; WALSH, Frank C.
Edición:London : Blackie Academic & Professional, 1990.
ISBN:0-7514-0148-X
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]  [ Acceso a las ediciones anteriores

A first course in electrochemical engineering
Autor(es):WALSH, Frank C.
Edición:Hants : Electrochemical Consultancy, 1993.
ISBN:0-9517307-1-1
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Encyclopedia of electrochemistry
Autor(es):BARD, Allen J. [et al.] (ed. lit)
Edición:Weinheim : Wiley-VCH, 2002-2007.
ISBN:3-527-30250-6 (o.c.)
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Surface electrochemistry : a molecular level approach
Autor(es):BOCKRIS, John O`M. ; KHAN, Shahed U.M.
Edición:New York : Plenum Press, 1993.
ISBN:0-306-44298-1
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Un primer curso de procesos electródicos
Autor(es):PLETCHER, Derek
Edición:Alicante : Club Universitario, 1998.
ISBN:84-95015-04-8
Categoría:Sin especificar (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Fuel cell catalysis : a surface science approach
Autor(es):KOPER, Marc (ed. lit)
Edición:Hoboken, N.J. : John Wiley & Sons, 2009.
ISBN:978-0-470-13116-9
Categoría:Sin especificar (*3)
(*3) Estos apartados hacen referencia a la pertenencia de la obra para la asignatura, no a la calidad de la misma.
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios.


Documento para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Es necesario que se firme en el departamento correspondiente.



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