Universidad de Jaén

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Guía docente 2019-20 - 78713001 - Materiales avanzados de carbón. Aplicaciones tecnológicas y ambientales

TITULACIÓN: Máster Interuniversitario en Química aplicada
CENTRO: Centro de Estudios de Postgrado
CURSO: 2019-20
ASIGNATURA: Materiales avanzados de carbón. Aplicaciones tecnológicas y ambientales
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Materiales avanzados de carbón. Aplicaciones tecnológicas y ambientales
CÓDIGO: 78713001 CURSO ACADÉMICO: 2019-20
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 4.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: PC
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_530854.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: ÁLVAREZ MERINO, MIGUEL ANGEL
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U128 - QUÍMICA INORGÁNICA Y ORGÁNICA
ÁREA: 760 - QUÍMICA INORGÁNICA
N. DESPACHO: B3 - 461 E-MAIL: malvarez@ujaen.es TLF: 953212750
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58307
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7838-0654
 
NOMBRE: GODINO SALIDO, Mª LUZ
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U128 - QUÍMICA INORGÁNICA Y ORGÁNICA
ÁREA: 760 - QUÍMICA INORGÁNICA
N. DESPACHO: B3 - 460 E-MAIL: mlgodino@ujaen.es TLF: 953212745
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/57964
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3257-4431
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

No definido en memoria

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda que el alumnado tenga conocimientos de inglés a nivel de comprensión

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CE1 Analizar las necesidades de información que se plantean en el entorno de la aplicación de diferentes metodologías avanzadas en Química
CE2 Seleccionar la instrumentación química y recursos informáticos adecuados para el estudio a realizar y aplicar sus conocimientos para utilizarla de manera correcta
CE3 Adquirir la experiencia investigadora para aplicarla en labores propias de su profesión en el ámbito de la I+D+I
CE9 Elaborar una memoria clara y concisa de los resultados de su trabajo y de las conclusiones obtenidas, así como exponer y defender públicamente el desarrollo, resultados y conclusiones de su trabajo
CEM1D Realizar las labores propias de su profesión, tanto en empresas privadas como en organismos públicos, mediante la realización de estudios en el sector químico y afines.
CEM2B Planificar y desarrollar proyectos y experimentos, así como relacionar entre sí distintas especialidades científicas (carácter interdisciplinar)
CG2 Que los estudiantes desarrollen su capacidad para alcanzar la excelencia en el trabajo que realicen en las distintas áreas de la Química
CG4 Que los estudiantes conozcan la necesidad de fomentar, en contextos académicos y profesionales, el avance científico, tecnológico, social o cultural en los que la Química desempeña una función básica dentro de una sociedad basada en el conocimiento.
CT1 Que el estudiante conozca la necesidad de completar su formación científica en idiomas e informática mediante la realización de actividades complementarias
CT2 Que el estudiante sepa utilizar herramientas de información y comunicación que permitan plantear resolver problemas nuevos dentro de contextos relacionados con su área de estudio
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 787A_RMOPT16 Analizar y sintetizar los conocimientos adquiridos.
Resultado 787A_RMOPT17 Realizar un estudio autónomo y autodirigido de los contenidos de la asignatura.
Resultado 787A_RMOPT18 Buscar, analizar, e interpretar información científica existente en bases de datos, artículos científicos, etc
Resultado 787A_RMOPT19 Adquisición de las habilidades que se derivan de las competencias específicas (que se recogen más abajo en éste documento), en relación con la temática que se aborda en la asignatura.
Resultado 787A_RMOPT21 El estudiante será capaz de extraer información útil a partir de datos experimentales empleando herramientas de análisis exploratorio, clasificación y regresión multivariable.
Resultado 787A_RMOPT29 Conocer los principios de la química respetuosa con el medioambiente (Green Chemistry).
5. CONTENIDOS

1.- Estructura y clasificación de los materiales de carbón.
2.- Preparación y caracterización de materiales de carbón.
3.- Funcionalización superficial de materiales de carbón.
4.- Aplicaciones de los materiales de carbón en escontaminación ambiental.
5.- Aplicaciones de los materiales de carbón en catálisis.

1. ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE CARBÓN DE BASE GRAFÍTICA.

1.1. Introducción. 1.2. Formas cristalinas del carbono. 1.3. Carbones tecnológicos. 1.4. Estructura, características y tipos de carbones activados.

2. PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE CARBÓN

2.1. Preparación de materiales de carbón. 2.1.1. Precursores. 2.1.2. Carbonización. 2.1.3. Métodos de activación. 2.2. Caracterización textural. 2.2.1. Adsorción física de gases y vapores. 2.2.2. Isotermas de adsorción de sólidos porosos y no porosos. 2.2.3. Modelos para la obtención del área superficial específica y porosidad. 2.2.4. Porosimetría de mercurio. 2.2.5. Microcalorimetría de inmersión. 2.3. Caracterización química. 2.3.1. Desorción térmica programada. 2.3.2. Técnicas de determinación de las características ácido-base superficiales. 2.3.3. Espectroscopía de fotoemisión de rayos-X (XPS). 2.3.4. Espectroscopía de infrarrojos.

3. FUNCIONALIZACIÓN SUPERFICIAL DE MATERIALES DE CARBÓN

3.1. Importancia de la Química superficial de los materiales de carbón grafitizados. 3.2. Características de las funciones químicas primarias. 3.3. Funcionalización basada en la reactividad de las funciones superficiales primarias.

4. APLICACIONES DE LOS MATERIALES DE CARBÓN EN DESCONTAMINACIÓN AMBIENTAL

4.1. Tratamiento de aguas. 4.2. Tratamiento de efluentes gaseosos. 4.3. Almacenamiento de hidrógeno. 4.4. Aplicaciones biomédicas.

5. APLICACIONES DE LOS MATERIALES DE CARBÓN EN CATÁLISIS

5.1. Catálisis heterogénea y catálisis hídrida. 5.2. Principios generales. 5.3. Naturaleza de los catalizadores heterogéneos. 5.4. Métodos de preparación de catalizadores híbridos. 5.5. Materiales de carbón como catalizadores heterogéneos y soporte de catalizadores. 5.6. Principales aplicaciones de los materiales de carbón en procesos catalíticos. 5.7. Nuevos materiales de carbón con aplicaciones catalíticas.

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
787A_A1 - Clases teóricas
  • 787A_M1_A1 - Actividades presenciales (dirigidas y/o supervisadas)
  • 787A_M2_A1 - Actividades no presenciales
 18.0 0.0 18.0 0.72
  • CE1
  • CE2
  • CE3
  • CE9
  • CEM1D
  • CEM2B
  • CG2
  • CG4
  • CT1
  • CT2
787A_A2 - Clases prácticas
  • 787A_M1_A2 - Actividades presenciales (dirigidas y/o supervisadas)
  • 787A_M2_A2 - Actividades no presenciales
 6.0 0.0 6.0 0.24
  • CE1
  • CE2
  • CE3
  • CE9
  • CEM1D
  • CEM2B
  • CG2
  • CG4
  • CT1
  • CT2
787A_A3 - Seminarios
  • 787A_M1_A3 - Actividades presenciales (dirigidas y/o supervisadas)
  • 787A_M2_A3 - Actividades no presenciales
 6.0 0.0 6.0 0.24
  • CE1
  • CE2
  • CE3
  • CE9
  • CEM1D
  • CEM2B
  • CG2
  • CG4
  • CT1
  • CT2
787A_A5 - Trabajo no presencial
  • 787A_M1_A5 - Actividades presenciales (dirigidas y/o supervisadas)
  • 787A_M2_A5 - Actividades no presenciales
 0.0 70.0 70.0 2.8
  • CE1
  • CE2
  • CE3
  • CE9
  • CEM1D
  • CEM2B
  • CG2
  • CG4
  • CT1
  • CT2
TOTALES: 30.0 70.0 100.0 4.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Sesiones académicas teóricas: Método fundamentalmente expositivo utilizando pizarra y recursos audiovisuales.
Al comienzo de cada lección se expondrá el contenido de cada tema resaltando los objetivos principales. Al
final de cada tema se hará un breve resumen del contenido del mismo. Se plantearán objetivos que permitirán
conectar con los contenidos ya estudiados con los siguientes, así el alumnado encontrará relación entre los
distintos temas de la asignatura. El profesorado fomentará en todo momento la participación del alumnado.

Seminarios y casos prácticos: Se llevarán a cabo la resolución y discusión de relaciones de ejercicios teoricoprácticos
sobre los tópicos de la asignatura.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Evaluación continua Evaluación continua Evaluación continua 40.0%
Examen final Examen final Examen final 60.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

La evaluación se realizará mediante seguimiento en clase y examen final de conocimientos.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Physical chemistry of surfaces. Edición: 6th ed. Autor: Adamson, Arthur W.. Editorial: New York [etc.]: John Wiley, cop. 1997  (C. Biblioteca)
  • Adsorption by powders and porous solids: principles, methodology and applications. Edición: -. Autor: Rouquerol, Françoise. Editorial: San Diego [etc.]: Academic Press, op. 1999  (C. Biblioteca)
  • Introduction to surface chemistry and catalysis . Edición: -. Autor: Somorjai, Gabor A.. Editorial: Hoboken, N.J. : Wiley, 2010.  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Carbon materials for catalysis. Edición: -. Autor: -. Editorial: Hoboken : John Wiley & Sons, [2009]  (C. Biblioteca)
  • Activated carbon for water and wastewater treatment : integration of adsorption and biological trea. Edición: -. Autor: Çeçen, Ferhan. Editorial: Weinheim : Wiley-VCH, cop.2012  (C. Biblioteca)
  • Activated carbon adsorption. Edición: -. Autor: Bansal, Roop Chand. Editorial: Boca Raton [etc.]: Dekker CRC Press, cop. 2005  (C. Biblioteca)
  • Industrial catalysis: a practical approach. Edición: 2nd. ed., 2nd repr. Autor: Hagen, Jens. Editorial: Weinheim : Wiley-VCH, 2008  (C. Biblioteca)
  • Use of adsorbents for the removal of pollutants from wastewaters. Edición: -. Autor: -. Editorial: Boca Raton [etc.]: CRC, cop. 1996  (C. Biblioteca)
  • Nanostructured carbon materials for catalysis . Edición: -. Autor: Serp, Philippe. Editorial: Cambridge (UK) : Royal Society of Chemistry, cop. 2015  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

Por determinar