授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 固体材料の工学的利用の典型例として、表面の化学的機能を利用した固体触媒の原理および応用について学ぶ。化学反応を促進する触媒および固体表面を原子・分子レベルで理解することにより、持続可能な社会を支える革新材料創製や化学プロセスの設計につなげる実力を養う。課題により数量的スキル、情報リテラシー、論理的思考力、問題解決力、考え抜く力、知識・技能・態度等を総合的に活用する能力、自主的な課題解決する能力が必要とされる。この授業では，受講者が授業終了時に，以下の知識・能力を身につけていることを目標とする。
1. 不均一触媒反応の例，吸着現象，触媒反応の速度，触媒の構造活性相関などの学習を通じて，触媒作用の原理を理解している。
2. 固体触媒の設計指針、構造解析を理解し、各自の研究に応用ができる。
3．素反応の速度を記述する理論，複雑な反応の機構と速度を記述する理論を理解して、応用することが出来る。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | In this lecture, we learn the principles and applications of solid catalysts utilizing surface chemical functions. By understanding catalysts and solid surfaces that promote chemical reactions in atomic and molecular levels, we will develop the ability to create innovative materials and design chemical processes that support a sustainable society. It is necessary to have quantitative skills, information literacy, logical thinking skills, problem solving skills, thinking skills, comprehensive use of knowledge, skills, attitudes, etc. In this lecture, the goal is to have the following knowledge and skills at the end of the lecture.
1. Understand the principles of catalysis through learning examples of heterogeneous catalysis, adsorption phenomena, catalysis rates, and catalyst structure-activity relationships.
2. Understand the design guidelines and structural analysis of solid catalysts and apply them to your own research.
3． Understand and apply theory describing the rate of elementary reactions and theory describing the mechanism and rate of complex reactions. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 固体材料の工学的利用の典型例として、表面の化学的機能を利用した固体触媒の原理および応用について学ぶ。化学反応を促進する触媒および固体表面を原子・分子レベルで理解することにより、持続可能な社会を支える革新材料創製や化学プロセスの設計につなげる実力を養う。課題により数量的スキル、情報リテラシー、論理的思考力、問題解決力、考え抜く力、知識・技能・態度等を総合的に活用する能力、自主的な課題解決する能力が必要とされる。この授業では，受講者が授業終了時に，以下の知識・能力を身につけていることを目標とする。
1. 不均一触媒反応の例，吸着現象，触媒反応の速度，触媒の構造活性相関などの学習を通じて，触媒作用の原理を理解している。
2. 固体触媒の設計指針、構造解析を理解し、各自の研究に応用ができる。
3．素反応の速度を記述する理論，複雑な反応の機構と速度を記述する理論を理解して、応用することが出来る。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | In this lecture, we learn the principles and applications of solid catalysts utilizing surface chemical functions. By understanding catalysts and solid surfaces that promote chemical reactions in atomic and molecular levels, we will develop the ability to create innovative materials and design chemical processes that support a sustainable society. It is necessary to have quantitative skills, information literacy, logical thinking skills, problem solving skills, thinking skills, comprehensive use of knowledge, skills, attitudes, etc. In this lecture, the goal is to have the following knowledge and skills at the end of the lecture.
1. Understand the principles of catalysis through learning examples of heterogeneous catalysis, adsorption phenomena, catalysis rates, and catalyst structure-activity relationships.
2. Understand the design guidelines and structural analysis of solid catalysts and apply them to your own research.
3． Understand and apply theory describing the rate of elementary reactions and theory describing the mechanism and rate of complex reactions. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 触媒・表面化学、反応速度論，量子化学，統計熱力学，化学熱力学，無機化学，有機化学 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Catalysis, surface science, kinetics, thermodynamics, quantum chemistry, physical chemistry, organic chemistry, inorganic chemistry, analytical chemistry, and related chemistry |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1．概論, 吸着～固体触媒と化学吸着/物理吸着
2．酸化物触媒, 酸塩基触媒, 酸化触媒, 金属触媒, 環境触媒,
3．固体触媒と表面解析のための分光法
4．固体表面の結晶学
5．材料設計のための計算化学
翌週の課題資料は事前に配布するので読んでおくこと。予習の状況は毎回の授業内で行う小テストで確認する。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. General introduction, adsorption
2. Solid acids and bases, oxidation catalysts, metal catalysts, metal oxide catalysts, environmental catalysts
3. Characterizations for solids and surfaces
4, Crystallography of solid surface
5. Theoretical calculation for material design
Please read the documents for the next week in advance. We will check the preparation by quizzes in every week. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 学力評価により60点以上を合格基準とする。学力評価は、試験、レポート、小テストのいずれか、または組み合わせにより行う。不均一触媒反応、固体表面に関する基本的な概念や用語を正しく理解していることを合格の基準とする。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Credits will be awarded to those students who score 60 or more based on the evaluation of academic achievements. The academic achievement is evaluated by examination, report, quiz or by their combination. A correct understanding of the concepts and terms related to heterogeneous catalysis and surface chemistry is the criterion for passing. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | ・学部レベルの化学の知識を要する。
・授業では対面・遠隔（オンライン型）を併用する。
・資料はTACTの「リソース」から配付する。
・オンライン授業にはTeamsを使用する。
・授業に関する受講学生間の意見交換は，講義室内、あるいはNUCT「フォーラム」により行う。
・質問への対応は下記の通り。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | [Conditions and precautions]
・Chemistry knowledge for undergraduate level is required
・ Both face-to-face class and remote (online, Teams) are available.
・ Materials will be distributed from "Resources" of TACT.
・ For the response to questions, see below. |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Documents will be provided. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 田中庸裕, 山下弘巳, 固体表面キャラクタリゼーションの実際, 講談社サイエンティフィク, (2005).
田中庸裕・山下弘巳編著, 『触媒化学－基礎から応用まで』, 講談社(2017).
この他に必要な場合は、授業で提示する。 |
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参考書【英語】
Reference Book | | R.A. van Santen, Modern Heterogeneous Catalysis, Wiley-VCH, Weinheim(2017).
Frank Jensen, Introduction to Computational Chemistry, Wiley(2017). |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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