1.2. Цели и задачи курса

Курс "Катализ, окружающая среда и устойчивое развитие цивилизации" предназначен для студентов и магистрантов кафедры катализа и адсорбции в качестве постановки проблем мировоззренческих для химиков-каталитиков.
Основной целью освоения дисциплины является выработка у студентов мотивационных положений, выдвинувших катализ в число важнейших направлений химии в науке и практике.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи, связанные с использованием катализа для решения важнейших вопросов химической промышленностью энергетики, сырьевой базы и экологии.

1.3. Требования к уровню освоения содержания курса

По окончании изучения указанной дисциплины студент должен:
иметь представление о важнейших сферах использования катализа в науке и народном хозяйстве;
знать основные проблемы, решаемые катализом в промышленности;
уметь дать квалифицированную мотивацию своей научной работы, выполняемой в качестве дипломного проекта.

1.4. Формы контроля

Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрен дифференцированный зачет в виде реферата, темой которой является обоснования важности выполнения студентом дипломного проекта.
Текущий контроль. Не предусмотрен.

2.1. Новизна курса. Курс - полностью новый.

2.2. Тематический план курса (распределение часов).

2.3. Содержание отдельных разделов и тем.

1. Общее значение катализа и каталитических технологий для экономики. Катализ как важнейший элемент устойчивого развития при смене сырьевой базы экономики.
2. Каталитические реакции в природе. Биогенный и абиогенный катализ. Абиогенный катализ в почве, природных водах, атмосфере. Каталитические реакции в природе, инициируемые солнечным светом. Роль природных каталитических процессов в очистке окружающей среды от загрязнений. Атмосфера как глобальный каталитический реактор.
3. Каталитические процессы в газопылевом облаке при образовании планет. Катализ в геологических процессах. Минералообразование, геологическая эволюция углеводородного сырья. Роль катализа в формировании атмосферы и зарождение жизни. Естественный отбор в простейших автокаталитических системах. Реакция Бутлерова и ее возможная роль в зарождении жизни. Эволюция ферментов из нативных абиогенных структур. Природный фотосинтез растений.
4. Катализ в защите окружающей среды. Природоохранные технологии на основе каталитических процессов. Практическая реализация некоторых технологий для очистки отходящих газов промышленности и транспорта, очистка сточных вод.
5. Безотходные технологии химической промышленности. Катализ как основной инструмент этих технологий. Примеры безотходных технологий в химической промышленности.
6. Катализ в перестройке сырьевой базы энергетики и химической промышленности. Новые виды сырья для получения экологически чистого моторного топлива. Метан и уголь как сырье будущего. Возобновляемое сырье. Переработка биомассы. Рисайклинг. Каталитические технологии использования и переработки вторичного и техногенного сырья. Водородные технологии и энергетика будущего. Катализ в решении энергетических проблем в системе устойчивого развития цивилизации.

2.4. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы (соответствует теме выполняемой дипломной работы - см. п. 3.2).

3.2. Темы рефератов соответствуют темам выполняемых дипломных работ. Например: "Каталитическая очистка выхлопных газов ДВС", "Синтез углеводородов на катализаторах реакции Фишера - Тропша", "Автокаталитическая реакция Бутлерова (синтез сахаров из формальдегида) и ее возможная роль в зарождении жизни".

3.3. Образцы вопросов для подготовки к дифференцированному зачету (см. п. 3.2).

3.4. Список основной и дополнительной литературы. Компактной литературы на русском языке по данному курсу пока нет. Возможно использование статей из журналов:

1. В. Н. Пармон. Каталитические технологии будущего для возобновляемой и нетрадиционной энергетики. Химия в интересах устойчивого развития, 2000, т. 8, № 4, с. 555-565.
2. В. Н. Пармон, А. С. Носков. Ресурсосберегающие каталитические процессы. Сборник лекций школы по катализу, 15-17 марта 2000 г., Нижнекамск, с. 46-68.
3. В. Н. Пармон, В. С. Захаренко. Фотокатализ и фотоадсорбция в земной атмосфере. Химия в интересах устойчивого развития, 2001, т. 9, № 3, с. 461-483.
4. В. Н. Пармон, А. С. Носков. Отечественные катализаторы и новые ресурсосберегающие каталитические процессы в современной России. Катализ в промышленности, 2001, № 1, с 6-17.
5. В. Н. Пармон, З. Р. Исмагилов, В. А. Кириллов, А. Д. Симонов. Процессы каталитического горения для решения экологических и энергетических проблем. Труды Шестой сессии Международной школы повышения квалификации специалистов в области инженерной химии, 2001, т. 2, с. 50-72.
6. А. Д. Симонов, Н. А. языков, П. И. Ведякин, Г. А. Лавров, В. Н. Пармон. Мобильные каталитические теплофикационные установки. Материалы юбилейной научно-практической конференции "Проблемы и пути эффективного освоения минерально-сырьевых ресурсов Сибири и Дальнего Востока", 16-18 мая Томск, 2000 г., с. 103-106.
7. В. Н. Пармон, З. Р. Исмагилов, М. А. Керженцев. Энергосберегающие и экологически чистые технологии сжигания топлива. Тезисы докладов 4-ой Всероссийской конференции и семинара РФФИ "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения", 24-25 октября 2000 г., Нижний Новгород, с. 99-103.
8. А. Д. Симонов, Н. А. языков, П. И. Ведякин, Г. А. Лавров, В. Н. Пармон. Мобильные каталитические теплофикационные установки для локального теплоснабжения. Тезисы докладов 4-ой Всероссийской конференции и семинара РФФИ "Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения", 24-25 октября 2000 г., Нижний Новгород, с. 105-109.
9. В. Н. Пармон, А. С. Носков. Ресурсосберегающие каталитические процессы. Сборник лекций школы по катализу, 15-17 марта 2000 г., Нижнекамск, с. 46-68.