Catalysis for Sustainable Energy

6 EC

Semester 2, period 4

5254CFSE6Y

Owner Master Chemistry (joint degree)
Coordinator dr. ir. J.I. van der Vlugt
Part of Master Chemistry (joint degree), track Science for Energy and Sustainability, year 1Master Physics and Astronomy, track Science for Energy and Sustainability, year 1Master Chemistry (joint degree), track Molecular Sciences, year 1

Course manual 2016/2017

Course content

Concepts comprise fundamental thermodynamic, kinetic and mechanistic considerations in design and application of catalysts for different types of green energy production, limitations, practical applications as well as characterization and analysis techniques. Active student participation.

Study materials

Literature

  • Suggested (NOT compulsory): 

  • Barbaro and Bianchini, 'Catalysis for Sustainable Energy Production'

  • Ginley and Cahen, 'Fundamentals of Materials for Energy and Environmental Sustainability'

  • MacKay, 'Sustainable Energy - without the hot air'

  • Armaroli and Balzani, 'Energy for a Sustainable World'

Objectives

The course aims at familiarizing and elaborating the chemical (and physical) principles behind the production of renewable energy vectors using homogeneous, heterogeneous and bio-catalysis, with specific attention to solar fuels, fuel cell technology, hydrogen storage and small molecule functionalization.

Teaching methods

  • Lecture
  • Working independently on e.g. a project or thesis
  • Self-study

Lectures, literature assignments

Learning activities

Activity

Number of hours

Hoorcollege

28

Tentamen

3

Zelfstudie

137

Attendance

The programme does not have requirements concerning attendance (OER-B).


Additional requirements for this course:

Assessment

Item and weight Details

Final grade

85%

Written examination

15%

Assignments

Inspection of assessed work

The date, time and location of the inspection moment are in the DataNose timetable.

Assignments

Literature-1

  • individual literature assignment

Literature-2

  • individual literature assignment

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

  •    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
  •    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
  •    ....

Fraud and plagiarism

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Course structure

Topics:

Technologies Energy Vectors Feedstocks
Fuel Cell Hydrogen Water

Solar Cell

 Methanol / Formic Acid CO2
Artificial Photosynthesis Nitrogen N2
Modified Photosynthesis Biofuel Biomass
Photocatalysis (General) Hydrocarbons Syngas

Lecturers:

dr.ir. J.I. van der Vlugt (HIMS, coordinator), prof.dr. A.M. Brouwer (HIMS), dr. S. Grecea (HIMS), dr. N. Yan (HIMS).

AMB Photocatalysis

JI Intro / Artificial photosynthesis / Hydrogen (+ storage) / Nitrogen fixation

NY Fuel Cells

SG Renewables for energy / Syngas conversion / Methanol

Date Topics
06/02  Introduction – Setting the stage (JI)
08/02  Photocatalysis for energy (AMB)
13/02  Water Oxidation (JI)
15/02  Photocatalysis for energy (AMB)
20/02  Water Oxidation (JI)
22/02  Hydrogen (JI)
27/02  CO2 fixation (JI)
01/03  Nitrogen fixation (JI)
06/03 Renewables for energy (SG)
08/03 EXERCISES (literature)
13/03 Methanol (SG)
15/03 Syngas conversion (SG)
20/03 Fuel cells (NY)
22/03 Fuel cells (NY)
29/03 Exam

 



Timetable

Additional information

Recommended prior knowledge: BSc Chemistry and/or basic understanding of principles of catalysis.

Contact information

Coordinator

  • dr. ir. J.I. van der Vlugt