Diffusion und Chemische Reaktionen in der Gas/Feststoff-Katalyse

Die modernen Entwicklungen der Theorie der CRT werden beschrieben und umfangreich dokumentiert. Für die praktische Anwendung werden diese Modelle eingeordnet und bewertet. Die Modelle der Katalyse und Diffusionsphänomene werden detailliert behandelt, insbesondere in porösen Medien (Zeolithen, Clays, Nanotubes). Moderne theoretische Methoden wie Molekulardynamik, Monte Carlo- und Quantenchemie werden dargestellt. Adsorption und Desorption in der Katalyse werden sowohl theoretisch als auch experimentell eingehend beschrieben. Zusätzlich wird sehr umfassend die vorhandene Literatur behandelt und bewertet. Damit ist das Buch eine sehr umfassende Darstellung des Status quo, zur Einarbeitung und als Übersicht für Ingenieure und Wissenschaftler in Forschung, Entwicklung und Lehre, in Chemie, chemischer Technik/Verfahrenstechnik und angrenzenden Gebieten.

Inhalt
1 Einleitung und Übersicht.- 2 Theoretische Grundlagen.- 2.1 Das Dusty-Gas-Modell und seine Grundlagen, Binary Friction Model von Kerkhof.- 2.2 Statistische Mechanik und Diffusion auf molekularer Ebene.- 2.3 Adsorption, Desorption.- 2.4 Oberflächendiffusion.- 2.5 Konfigurelle Diffusion.- 2.6 Perkolationstheorie.- 2.7 Reaktionen auf katalytischen Oberflächen.- 3 Beschreibung der Porenstruktur von Katalysatorträgern.- 3.1 Einfache Porenmodelle.- 3.2 Dreidimensionale Porenraummodelle und deren Charakterisierung..- 3.3 Fraktale Beschreibung von Porenoberflächen und porösen Trägern..- 3.4 Zeitlich veränderliche Porenstrukturen - Desaktivierung, Perkolationstheorie.- 4 Diffusion und Reaktion in der Anwendung.- 4.1 Kontinuummodelle von Reaktion und Diffusion.- 4.2 Diffusion und Reaktion in Netzwerken.- 4.3 Auswirkungen der Diffusion auf die Selektivität.- 4.4 Katalysatordesaktivierung als Perkolationsphänomen.- 4.5 Diffusion und Reaktion in Zeolithen und anderen mikroporösen Materialien.- 4.6Optimierung der Struktur von Katalysatorträgern.- 4.7 Katalysatordesign?.- 4.8 Diffusion und Reaktion in Fraktalen.- 5 Experimentelle Methoden.- 5.1 Messung von Diffusionskoeffizienten in Gasen.- 5.2 Messung von Diffusionskoeffizienten in überkritischen Gasen.- 5.3 Wicke-Kallenbach-Zelle (WKZ).- 5.4 Einzelpelletdiffusionsreaktor, Einzelpelletstrangreaktor.- 5.5 Diffusionskoeffizienten aus gaschromatographischen Messungen..- 5.6 Experimentelle Methoden zur Untersuchung von Diffusion in Zeolithen und anderen mikroporösen Materialien sowie Meßergebnisse.- 5.7 Spektroskopische Methoden zur Untersuchung von Festkörperoberflächen.- 5.8 Laborreaktoren, Messungen von Kinetiken.- 5.9 Ausblick.