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Código:
35829
Profesor/a responsable:
CLIMENT PAYA, VICTOR JOSE
Crdts. ECTS:
3,00
Créditos teóricos:
0,80
Créditos prácticos:
0,40
Carga no presencial:
1,80
Esta asignatura forma parte del grupo de asignaturas optativas del módulo de Materiales Electroquímicos. Todas las asignaturas optativas del master están distribuidas para alumnos a tiempo completo en 12 créditos en el primer semestre y 15 en el segundo o bien distribuidas para alumnos a tiempo parcial en 6 créditos para los semestres 1, 2 y 3 y 9 créditos para el último semestre). Dentro de esta distribución, esta asignatura se encuadra en el primer 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.
Competencias específicas:>>de especialización
Competencias Generales del Título (CG)
Competencias Transversales
Sin datos
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.
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.
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)
Sin datos
Un primer curso de procesos electródicos | |
Autor(es): | PLETCHER, Derek |
Edición: | Alicante : Club Universitario, 1998; |
ISBN: | 84-95015-04-8 |
Categoría: | Sin especificar |
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 |
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 |
A first course in electrochemical engineering | |
Autor(es): | WALSH, Frank C. |
Edición: | Hants : Electrochemical Consultancy, 1993; |
ISBN: | 0-9517307-1-1 |
Categoría: | Sin especificar |
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 |
Industrial electrochemistry | |
Autor(es): | Pletcher, Derek |
Edición: | London : Blackie Academic & Professional, 1990; |
ISBN: | 0-7514-0148-X |
Categoría: | Sin especificar |
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 |
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.
Sin datos
Grupo | Semestre | Turno | Idioma | Matriculados |
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Gr. 1 (CLASE TEÓRICA) : GRUPO 1 | AN | Todo el día | CAS | 3 |
Grupo | Semestre | Turno | Idioma | Matriculados |
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Gr. 1 (PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER) : GRUPO 1 | AN | Todo el día | CAS | 0 |