Renseignements d'identification

Année d'études :
Master 4

Acronyme :
TLU42CCAT

Nombre de crédits ECTS :
3 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
39h

Liste des activités d'apprentissage:

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel est capable de :

• ARES. 1 Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes
• ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
• ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques
• ARES. 1.5 Sélectionner et exploiter les logiciels et outils conceptuels les plus appropriés pour résoudre une tâche spécifique
• ARES. 1.6 Établir ou concevoir un protocole de tests, de contrôles et de mesures.
• ARES. 2 Concevoir et gérer des projets de recherche appliquée
• ARES. 2.1 Réunir les informations nécessaires au développement de projets de recherche
• ARES. 2.2 Réaliser des simulations, modéliser des phénomènes afin d’approfondir les études et la recherche sur des sujets technologiques ou scientifiques
• ARES. 2.3 Mener des études expérimentales, en évaluer les résultats et en tirer des conclusions
• ARES. 2.4 Valider les performances et certifier les résultats en fonction des objectifs attendus
• ARES. 2.5 Exploiter les résultats de recherche
• ARES. 3 Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la chimie
• ARES. 3.1 Rédiger, présenter, discuter, et argumenter des rapports techniques et expérimentaux, protocoles, synthèses bibliographiques, résultats d’analyses, bilans ou autres documents scientifiques.
• ARES. 3.2 Sélectionner des matières premières et des matériaux, innover, améliorer, modéliser et schématiser des protocoles, modes opératoires, dispositifs d’analyse, des installations de production / séparation / purification / stockage / transfert.
• ARES. 3.4 Connaitre et évaluer les risques liés à l’utilisation de produits chimiques.
• ARES. 5 Entreprendre et innover, dans le cadre de projets personnels ou par l’initiative et l’implication au sein de l’entreprise
• ARES. 5.6 Dépasser les cadres ou les limites d’un problème et apporter des solutions innovantes
• ARES. 7.1 Réaliser une veille technologique dans sa sphère d’expertise

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Catalyse

• Le cours de chimie générale I et II, celui d’étude des matériaux et de chimie physique I.

Laboratoire de catalyse

• Les compétences acquises aux cours de : chimie générale, étude des matériaux, chimie physique ainsi qu'aux laboratoires de chimie générale, analytique et organique.

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Catalyse

Objectifs :

• Cet enseignement vise à donner aux étudiants qui se destinent à l’industrie chimique une vision d’ensemble de la catalyse hétérogène : structure des catalyseurs, activation par adsorption, cinétique catalytique, préparation et caractérisation des catalyseurs (voir labo de chimie physique), ainsi qu’un aperçu des mécanismes des grandes réactions catalytiques. L’étudiant sera ainsi prêt à aborder l’activité intégrée portant sur la catalyse en seconde année de master.

Contenu :

• Première partie : structure des solides

  • Matériaux métalliques et oxydes cristallins.
  • Particularité des matériaux amorphes.

  Deuxième partie : adsorption et cinétique catalytique

  • Adsorption sur la surface des solides.
  • Chimisorption sur métaux et sur oxydes.
  • Cinétique formelle en catalyse.

  Troisième partie : grandes réactions catalytiques

  • Catalyse acide.
  • Catalyse d’oxydation.
  • Réactions catalytiques de l’hydrogène.

  Quatrième partie : étude de cas

  Variation selon les années : Préparation de catalyseurs supportés ; Caractérisation des catalyseurs supportés ; Cracking catalytique.

Laboratoire de catalyse

Objectifs :

• Cette série de séances de laboratoire vise à donner aux étudiants un aperçu global des différentes étapes de la fabrication, au sens large, d'un catalyseur hétérogène supporté. A travers ce laboratoire on veut aussi leur faire prendre conscience de l'importance que peut avoir un paramètre expérimental sur les performances finales d'un catalyseur. Enfin, après leur avoir fait sentir que la recherche est un travail d'équipe, on cherche à développer leur schéma de réflexion et d'établissement d'un plan d'expériences, une série de réflexes de chercheur capable de gérer un projet.

Contenu :

• • Caractérisation d'un support solide poreux ;
  • Préparation d'un catalyseur supporté ;
  • Caractérisation du catalyseur ;
  • Test catalytique lors d'une réaction test ;
  • Mise en perspectives de l'ensemble des résultats acquis pour des catalyseurs obtenus en faisant varier un ou plusieurs paramètres expérimentaux.

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Catalyse

• Cours ex cathedra. Chaque chapitre est abordé au cours par un exposé verbo-iconique (présentation PowerPoint). Ces séquences d’apprentissages sont illustrées par de nombreux exemples.

Laboratoire de catalyse

• Introduction sous forme d'un exposé oral soutenu par une projection de type Power Point. Suivi au laboratoire et formation sur de l’appareillage spécifique de pointe.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Catalyse

• • avoir une vision d’ensemble de la catalyse hétérogène ;
  • distinguer les différentes structures des catalyseurs solides ;
  • interpréter la cinétique catalytique, prévoir les différentes limitations et être en mesure de les évaluer ou de les lever ;
  • proposer différents modes de préparation et de caractérisation des catalyseurs ;
  • avoir un aperçu des mécanismes des grandes réactions catalytiques.

Laboratoire de catalyse

• • mener à bien un projet de recherche en équipe par l’établissement d’un schéma de réflexion et l'établissement d'un plan d'expériences ;
  • interpréter les résultats acquis et d’en dégager les tendances dans un rapport écrit ;
  • utiliser les techniques et les matériels expérimentaux spécifiques nécessaires à la résolution du projet.

Description des supports de cours indispensables :

Description des références et des supports :

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :