Behörighetskrav

120 hp med 90 hp i kemi och fysik, varav minst 60 hp i kemi inklusive Katalys. Fotokemi genomgången. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• identifiera, jämföra och värdera olika tillvägagångssätt för bränsleproduktion (inklusive solbränslen) som involverar molekylära katalysatorer och vilka fördelar och utmaningar de erbjuder i jämförelse med alternativa tillvägagångssätt.
• kritiskt analysera aktuell kunskap om hur naturliga enzymer aktiverar vanligt förekommande metaller för att åstadkomma effektiv katalys av reaktioner som är relevanta för bränsleproduktion.
• analysera och redovisa principer för utformning av molekylära katalytiska system som är relevanta för solbränsleproduktion, samt strategier för att optimera deras katalytiska prestanda.
• sammanfatta och förklara viktiga tekniker som används för att studera enzymatiska och syntetiska molekylära katalysatorer, inklusive potentialerna och begränsningarna för sådana tekniker.

Innehåll

Bärare av förnybar energi. Typer av molekylära katalysatorer som används vid förnybar bränsleproduktion (syntetisk och enzymatisk). Molekylära tillvägagångssätt för solbränsleproduktion. Strukturer och mekanismer för biokatalysatorer och artificiella katalysatorer för vattenoxidation, koldioxidfixering, kvävefixering, syrerreduktion och vätgasbildning. Principer som styr design av molekylära katalysatorer i oxidativa och reduktiva reaktioner. Strukturella aspekter, termodynamik, kinetik, protonkopplad elektronöverföring och överpotentialer för katalytiska reaktioner. Strategier för att optimera katalytisk aktivitet, robusthet och effektivitet hos katalysatorer gjorda av vanligt förekommande grundämnen. Hur man definierar och mäter sol-till-bränsle-energieffektiviteten och stabiliteten hos katalytiska system. Hur man kan förstå och förbättra nuvarande molekylära katalytiska system med avseende på aktivitet, selektivitet och robusthet.

Undervisning

Föreläsningar, problemlösning, laborationer och projekt.

Examination

Skriftlig tentamen (6 hp), skriftliga inlämningsuppgifter samt laborationer (4 hp). Slutbetyget ges som en sammanvägning av alla examinerade moment.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.