催化劑基礎及套用

《催化劑基礎及套用》是2011年化學工業出版社出版的圖書，作者是季生福。該書全面地介紹了催化劑的基礎知識及其套用。

基本介紹

• 書名：催化劑基礎及套用
• 作者：季生福
• ISBN：9787122112156
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間： 第1版 (2011年8月21日)
• 產品尺寸：25.6 x 18.2 x 1 cm 
• 重量：399 g

內容簡介

《催化劑基礎及套用》全書包括13章，第1～3章分別介紹了催化劑與催化作用的基礎知識，吸附作用與多相催化；第4～10章分別介紹了酸鹼催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、均相催化劑及催化作用，環境催化、生物催化、光催化的催化作用基礎及套用；第11章介紹了催化劑的常用製備方法及成型；第12章介紹了催化劑的性能測定以及結構研究方法；第13章介紹了催化劑的設計以及幾種新型催化材料。

《催化劑基礎及套用》可作為高等院校化學、化工及相關專業的本科生和研究生教材，也可作為科研、工程技術人員的參考書。

圖書目錄

第1章 緒論1

1.1催化劑及其催化作用1

1.2催化劑的重要套用領域2

1.3一些常用術語3

第2章 催化劑與催化作用的基礎知識7

2.1催化劑的特徵7

2.2催化反應和催化劑分類9

2.2.1催化作用的化學本質9

2.2.2催化劑分類10

2.3固體催化劑的組成和結構14

2.3.1催化劑的組成14

2.3.2催化劑的結構16

2.4催化劑的性能和工業催化劑的基本要求19

2.4.1催化劑性能19

2.4.2工業催化劑的基本要求20

2.5多相催化反應體系分析21

第3章 吸附作用與多相催化24

3.1物理吸附與化學吸附24

3.1.1物理吸附24

3.1.2化學吸附25

3.1.3物理吸附與化學吸附的差別26

3.1.4吸附位能曲線27

3.1.5吸附熱隨表面覆蓋度的變化28

3.1.6化學吸附強弱與催化活性的關係29

3.2化學吸附的類型和化學吸附態30

3.2.1化學吸附的類型30

3.2.2化學吸附態32

3.3吸附動力學34

3.3.1吸附和脫附速率的基本方程34

3.3.2吸附等溫線的各種模型35

3.3.3氣固吸附等溫線的類型39

3.4催化反應動力學43

3.4.1反應速率定義44

3.4.2符合Langmuir吸附模型的動力學方程44

第4章 酸鹼催化劑及催化作用46

4.1酸鹼催化劑的套用和分類46

4.2酸鹼的定義和酸鹼催化活性中心的形成47

4.3固體酸的性質48

4.4酸鹼催化機理49

4.4.1酸中心的形成49

4.4.2酸鹼催化作用機理53

4.5分子篩催化劑56

4.5.1分子篩的概念56

4.5.2分子篩的結構特徵56

4.5.3幾種具有代表性的分子篩58

4.5.4分子篩的催化作用機理60

4.6典型酸鹼催化實例分析61

4.6.1催化裂化工藝簡介62

4.6.2催化裂化的反應機理62

4.6.3催化裂化裝置的工藝流程64

第5章 金屬催化劑及催化作用66

5.1金屬催化劑的結構66

5.1.1金屬(合金)的晶體結構66

5.1.2金屬(合金)的電子結構69

5.1.3金屬(合金)的表面結構71

5.2金屬催化劑的特徵和催化作用75

5.2.1金屬催化劑的特徵75

5.2.2金屬催化劑的催化作用原理——多位理論75

5.2.3金屬催化劑的表面化學吸附態78

5.3負載型金屬催化劑82

5.3.1金屬粒徑與催化活性的關係82

5.3.2多功能催化劑的構建83

5.3.3金屬與載體之間的相互作用83

5.3.4催化活性組分的遷移和燒結85

5.4金屬催化劑的套用及實例分析85

5.4.1烴類加氫、脫氫反應86

5.4.2烴類氧化反應88

5.4.3氨的合成反應88

5.4.4費?托合成反應89

第6章 金屬氧化物催化劑及催化作用92

6.1金屬氧化物的組成和結構特性92

6.1.1金屬氧化物的成鍵92

6.1.2單一金屬氧化物93

6.1.3複合金屬氧化物93

6.1.4雜多酸複合氧化物97

6.2金屬氧化物催化劑的催化作用99

6.2.1金屬氧化物催化劑的催化作用機理100

6.2.2金屬氧化物催化劑的表面氧物種及其作用100

6.2.3金屬氧化物催化劑的酸鹼性與催化性能的關係102

6.3金屬氧化物催化劑對反應分子的吸附和活化104

6.3.1金屬氧化物催化劑對烴分子的吸附和活化104

6.3.2H2的吸附和反應性106

6.3.3CO的吸附和反應性106

6.3.4NO的吸附和反應性107

6.4金屬氧化物催化劑的工業套用實例107

6.4.1丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸107

6.4.2丙烯氨氧化制丙烯腈109

6.4.3異丁烯選擇性氧化制甲基丙烯酸110

6.4.4丁烯氧化脫氫制丁二烯111

6.4.5正丁烷選擇性氧化制順丁烯二酸酐111

第7章 均相催化劑及催化作用114

7.1均相絡合催化劑的套用及其特徵114

7.1.1均相絡合催化劑的套用114

7.1.2均相絡合催化劑的特徵115

7.2過渡金屬絡合物的化學成鍵作用116

7.2.1過渡金屬離子與絡合物的配位鍵合與絡合活化116

7.2.2絡合催化循環117

7.3絡合催化機理118

7.3.1配位取代或交換反應118

7.3.2氧化加成和還原消除反應119

7.3.3插入反應和消除反應120

7.3.4σ?π重排121

7.4均相絡合催化實例分析121

7.4.1烯烴加氫121

7.4.2乙烯氧化制乙醛122

7.4.3羰基合成124

第8章 環境催化基礎129

8.1概述129

8.1.1環境催化的套用129

8.1.2環境催化劑的特點129

8.2催化脫硫130

8.2.1SO2的危害及污染現狀130

8.2.2催化脫硫方法130

8.3催化淨化NOx技術140

8.3.1NOx的來源及危害140

8.3.2催化淨化NOx141

8.4汽車尾氣的催化淨化144

第9章 生物催化基礎147

9.1概述147

9.1.1生物催化劑的概念147

9.1.2生物催化與綠色化學147

9.1.3生物催化與手性合成148

9.1.4生物催化技術的現狀148

9.2生物催化劑的特徵149

9.2.1生物催化劑的專一性149

9.2.2生物催化劑的優勢150

9.2.3生物催化劑的劣勢150

9.2.4生物催化劑的形式151

9.3生物催化作用原理151

9.3.1酶的分子結構151

9.3.2酶的結構與催化功能154

9.3.3酶的輔助因子155

9.3.4酶的催化作用機制155

9.3.5酶催化作用動力學157

9.3.6生物催化劑的製備158

9.3.7生物催化劑的固定化160

9.4生物催化劑的套用161

9.4.1酶及催化反應的類型161

9.4.2水解反應162

9.4.3還原反應165

9.4.4氧化反應166

9.4.5轉移反應167

9.4.6加成反應167

9.4.7異構反應168

9.5生物催化的發展趨勢168

9.5.1生物催化劑篩選168

9.5.2生物催化劑改良169

9.5.3仿生酶的研究169

第10章 光催化基礎170

10.1光催化的一些基本概念170

10.1.1光催化反應與光催化劑170

10.1.2光催化反應的類型170

10.1.3光化當量定律和量子產率171

10.2光催化的基本原理171

10.2.1催化劑光活化過程171

10.2.2反應物光活化過程174

10.3光催化的一些套用實例175

10.3.1光催化分解水175

10.3.2有機污染物光催化降解177

10.3.3金屬離子的光催化還原177

第11章 催化劑的製備和成型178

11.1沉澱法178

11.1.1不同類型的沉澱法178

11.1.2沉澱法操作的技術要點181

11.2浸漬法182

11.2.1等體積浸漬法182

11.2.2過量浸漬法182

11.2.3多次浸漬法183

11.2.4浸漬沉澱法183

11.2.5流化噴灑浸漬法183

11.2.6蒸氣相浸漬法183

11.3溶膠?凝膠法184

11.3.1溶膠?凝膠法的基本原理184

11.3.2溶膠的製備184

11.3.3凝膠過程184

11.4離子交換法185

11.4.1無機離子交換劑及其催化劑的製備185

11.4.2有機離子交換劑及其催化劑的製備185

11.5熱熔融法186

11.5.1熔鐵催化劑186

11.5.2過渡金屬骨架催化劑186

11.6混合法187

11.7催化劑的成型、乾燥、焙燒與活化187

11.7.1催化劑的成型187

11.7.2催化劑的乾燥189

11.7.3催化劑的焙燒與活化189

第12章 催化劑的研究方法190

12.1催化劑的性能測定方法190

12.1.1催化劑活性的測定190

12.1.2催化反應動力學的測定191

12.2催化劑巨觀物理性質的測定193

12.2.1比表面積、孔結構等的測定193

12.2.2顆粒直徑、粒徑分布的測定196

12.2.3機械強度的測定198

12.3催化劑微觀性質的測定和表征199

12.3.1X射線衍射法199

12.3.2X射線光電子能譜法201

12.3.3電子顯微鏡法205

12.3.4紅外和拉曼光譜法206

12.3.5核磁共振法211

12.3.6熱分析法216

12.3.7程式升溫技術217

第13章 催化劑設計和催化新材料220

13.1催化劑設計的綜合分析220

13.2主催化劑設計222

13.3助催化劑設計223

13.4催化劑載體的選擇224

13.5催化劑設計實例——汽車尾氣淨化催化劑225

13.5.1問題的提出225

13.5.2反應機理分析225

13.5.3催化劑的開發226

13.6催化新材料的套用229

13.6.1過渡金屬碳化物229

13.6.2非晶態合金229

13.6.3介孔材料（介孔分子篩）230

13.6.4中孔分子篩的合成體系和合成路線231

參考文獻233