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應用催化基礎 版權信息
- ISBN:9787122037299
- 條形碼:9787122037299 ; 978-7-122-03729-9
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
應用催化基礎 本書特色
《應用催化基礎》可供科研院所、企業、高等院校中從事與催化有關的研究人員參考,也可作為高等院校本科學生、研究生教學之用。
應用催化基礎 內容簡介
本書內容精練, 全面、系統地闡述了催化工藝開發過程中所涉及的基礎問題。主要內容包括: 催化科學和技術的發展簡史、工業中的重要催化過程、催化作用的化學基礎等。
應用催化基礎 目錄
**章催化科學和技術的發展簡史1
**節催化概念的產生和形成(1800~1900年)1
第二節與工業有關的重要催化過程的開發3
一、重無機化學工業中的催化過程(1860~1940年)3
二、與石油煉制工業有關的催化過程(1930~1960年)4
三、催化作用的物理化學基礎(1860~1940年)7
第三節表面物理的沖擊和新實驗方法的誕生(1945~1965年)9
第四節經典的多相催化反應機理 (1950~1980年)12
第五節表面敏感光譜學及其對催化的沖擊(1970~1999年)16
第六節固態化學和多相催化劑的設計(1975~1999年)21
第七節開發中的新催化過程(1975~1999年)23
一、多相催化中的手性反應23
二、環保和能源催化(1950~1999年)24
第八節與催化有關的諾貝爾化學獎26
參考文獻27
第二章工業中的重要催化過程30
**節重無機化學工業中的催化過程30
一、氨的合成31
二、硝酸的制造35
三、硫酸的生產38
第二節石油煉制中的催化過程42
一、流態化催化裂解(FCC)44
二、催化重整48
三、低碳烷烴的異構50
四、加氫處理過程53
第三節石油化工過程中的催化54
一、同時生產苯乙烯和環氧丙烷(SMPO法)55
二、由丁烷或苯生產順丁烯二酸酐57
三、丙烯氨氧化制丙烯腈59
第四節合成高分子材料工業60
一、全同(立構)聚丙烯(聚乙烯)60
二、合成纖維尼龍6原料己內酰胺的生產62
第五節以合成氣(CO+H2)為原料的催化過程64
一、合成甲醇65
二、由甲醇羰基化合成乙酸68
三、低碳烯烴氫甲酰化合成低碳醇69
第六節生物催化技術70
一、亮氨酸的制備72
二、除蟲菊的制備73
三、6氨基青霉烷酸(6APA)的生產74
第七節環保催化75
一、控制機動車排放尾氣的凈化催化劑75
二、水質凈化中的光催化作用77
第八節與開發新能源有關的催化技術78
一、燃料電池78
二、水光解制氫80
第九節展望:綠色催化85
參考文獻86
第三章催化作用的化學基礎90
**節催化反應和催化劑90
一、催化反應和催化劑的分類90
二、催化劑在化學反應中的作用94
第二節催化劑作用的化學本質100
一、反應分子(底物)的活化100
二、催化劑的失活和再生102
三、化學反應的電子概念107
四、基元化學反應機理108
五、晶體場和配位場理論簡介110
第三節催化中的物理化學120
一、催化反應熱力學121
二、催化反應動力學128
三、催化劑結構對催化性能的影響139
參考文獻152
第四章均相催化:酸、堿催化及配位催化155
**節酸、堿催化劑及其作用機理155
一、酸、堿的定義155
二、一般酸、堿催化反應156
三、特殊酸、堿催化反應157
四、一般酸、堿和特殊酸、堿催化反應的區別158
五、酸、堿協同催化反應159
六、Brnsted法則160
七、Lewis酸、堿催化反應163
第二節配合物催化劑及其作用機理164
一、配合物催化劑165
二、配合物催化劑的作用特點166
三、配位催化中的基元反應177
第三節有代表性的重要均相催化劑184
一、α烯烴聚合均相配合物催化劑184
二、水溶液金屬有機化學:雙相催化189
參考文獻196
第五章生物催化劑(酶)及其催化作用200
**節酶的組成、結構和功能簡介200
一、酶的分類和命名201
二、酶的催化功能與特點202
三、酶的化學組成203
四、酶的結構211
第二節酶反應——典型的配位催化作用215
第三節由酶的催化作用獲得的啟迪223
一、活性部位的組成和構型224
二、催化作用力——互補原理226
三、催化作用機理228
四、催化劑活性的調節和控制——變構效應234
第四節生物催化劑(酶)的工業應用237
一、采用生物催化工藝的依據238
二、生物催化劑的應用領域240
三、結論和展望243
參考文獻244
第六章多相催化劑(固體):表面功能化的材料246
**節表面結構246
一、潔凈表面的結構246
二、再構表面和吸附質的結構249
三、固體的能帶結構253
四、固體的振動260
第二節物理吸附、化學吸附和吸附動態學261
一、相互作用的類型262
二、鍵合部位的擴散263
三、物理吸附265
四、非解離化學吸附266
五、解離化學吸附(H2在簡單的金屬上)269
六、決定金屬反應性的因素270
七、吸附/脫附中的微觀可逆性272
第三節過渡金屬氧化物催化劑的分子描述275
一、體相過渡金屬氧化物和含氧鹽276
二、不同表面氧物種的催化作用280
三、在氧化物載體上淀積的過渡金屬離子281
參考文獻283
第七章金屬(合金)催化劑287
**節金屬催化劑的特征287
第二節過渡金屬的催化作用289
一、過渡金屬催化作用中的幾何因素289
二、過渡金屬催化作用中的能量因素291
第三節合金的催化作用:集團效應和配體效應293
第四節載擔型金屬催化劑295
一、晶粒大小及其分布295
二、金屬和載體之間的相互作用300
三、金屬幫助的酸催化:酸和金屬催化在反應機理上的共性303
第五節金屬催化劑上的反應305
一、和氫轉移有關的烴類轉化反應305
二、氨的合成311
三、氧化反應314
四、CO+H2轉化(FT合成)317
參考文獻327
第八章金屬氧化物催化劑(一)——酸堿型332
**節固體酸和固體堿333
一、簡單固體酸和固體堿333
二、混合氧化物固體酸和固體堿335
三、復合氧化物固體酸和固體堿336
第二節有重要實際意義的固體酸、堿催化反應345
一、石油裂解346
二、擇形催化350
三、由甲醇制烴(MTG)354
四、以沸石為基礎的開發中的催化劑362
參考文獻364
第九章金屬氧化物催化劑(二)——氧化還原型369
**節氧化還原型氧化物催化劑的特點369
第二節氧化還原型氧化物的協合效果375
一、固溶體及其催化作用377
二、復合氧化物及其催化作用381
第三節重要氧化還原型工業催化劑舉例——多種活性組分的協合作用397
一、烯烴氧化的催化過程及工業催化劑399
二、催化劑的作用機理400
三、不同組分的功能401
四、單相還是多相404
參考文獻405
第十章催化劑的表征408
**節催化劑織構的表征409
一、固體催化劑的形態——孔、孔分布、表面積和密度409
二、測定固體催化劑形態特征的技術和方法410
三、擔載金屬——金屬的表面積、分散度和晶粒大小417
四、固體催化劑的表面酸性和堿性422
五、程序升溫技術(TPR、TPD、TPO和TPRS)425
第二節催化劑結構的表征428
一、粉末(多晶)X射線衍射428
二、電子顯微鏡431
三、紅外光譜433
四、熱分析技術436
五、紫外可見近紅外(UVVisNIR)光譜439
第三節表面光譜技術441
一、電子光(能)譜443
二、離子光(能)譜451
三、結論和展望453
參考文獻454
第十一章催化劑的制備457
**節結構單一的催化劑和載體457
一、簡單氧化物和單質457
二、復合氧化物催化劑及載體464
第二節擔載型催化劑的制備化學471
第三節固體催化材料的成型475
參考文獻479
第十二章催化反應工藝481
**節工業催化反應器概述481
一、間隙式反應器481
二、用于氣液反應的連續流動反應器(均相催化)482
三、用于固體催化反應的連續流動反應器483
第二節理想的反應器:數學描述486
一、間歇式反應器487
二、活塞流反應器(PFR)488
三、連續流攪拌槽反應器(CSTR)489
四、PFR和CSTR的比較490
第三節和傳輸結合的反應491
一、催化過程中物質的傳輸和傳遞492
二、催化劑顆粒外部擴散(外擴散區)的限制493
三、催化劑顆粒內部擴散(內擴散區)的限制494
四、強孔性阻力區域內的反應行為494
五、催化反應控制步驟的確定495
參考文獻496
編后語497
**節催化概念的產生和形成(1800~1900年)1
第二節與工業有關的重要催化過程的開發3
一、重無機化學工業中的催化過程(1860~1940年)3
二、與石油煉制工業有關的催化過程(1930~1960年)4
三、催化作用的物理化學基礎(1860~1940年)7
第三節表面物理的沖擊和新實驗方法的誕生(1945~1965年)9
第四節經典的多相催化反應機理 (1950~1980年)12
第五節表面敏感光譜學及其對催化的沖擊(1970~1999年)16
第六節固態化學和多相催化劑的設計(1975~1999年)21
第七節開發中的新催化過程(1975~1999年)23
一、多相催化中的手性反應23
二、環保和能源催化(1950~1999年)24
第八節與催化有關的諾貝爾化學獎26
參考文獻27
第二章工業中的重要催化過程30
**節重無機化學工業中的催化過程30
一、氨的合成31
二、硝酸的制造35
三、硫酸的生產38
第二節石油煉制中的催化過程42
一、流態化催化裂解(FCC)44
二、催化重整48
三、低碳烷烴的異構50
四、加氫處理過程53
第三節石油化工過程中的催化54
一、同時生產苯乙烯和環氧丙烷(SMPO法)55
二、由丁烷或苯生產順丁烯二酸酐57
三、丙烯氨氧化制丙烯腈59
第四節合成高分子材料工業60
一、全同(立構)聚丙烯(聚乙烯)60
二、合成纖維尼龍6原料己內酰胺的生產62
第五節以合成氣(CO+H2)為原料的催化過程64
一、合成甲醇65
二、由甲醇羰基化合成乙酸68
三、低碳烯烴氫甲酰化合成低碳醇69
第六節生物催化技術70
一、亮氨酸的制備72
二、除蟲菊的制備73
三、6氨基青霉烷酸(6APA)的生產74
第七節環保催化75
一、控制機動車排放尾氣的凈化催化劑75
二、水質凈化中的光催化作用77
第八節與開發新能源有關的催化技術78
一、燃料電池78
二、水光解制氫80
第九節展望:綠色催化85
參考文獻86
第三章催化作用的化學基礎90
**節催化反應和催化劑90
一、催化反應和催化劑的分類90
二、催化劑在化學反應中的作用94
第二節催化劑作用的化學本質100
一、反應分子(底物)的活化100
二、催化劑的失活和再生102
三、化學反應的電子概念107
四、基元化學反應機理108
五、晶體場和配位場理論簡介110
第三節催化中的物理化學120
一、催化反應熱力學121
二、催化反應動力學128
三、催化劑結構對催化性能的影響139
參考文獻152
第四章均相催化:酸、堿催化及配位催化155
**節酸、堿催化劑及其作用機理155
一、酸、堿的定義155
二、一般酸、堿催化反應156
三、特殊酸、堿催化反應157
四、一般酸、堿和特殊酸、堿催化反應的區別158
五、酸、堿協同催化反應159
六、Brnsted法則160
七、Lewis酸、堿催化反應163
第二節配合物催化劑及其作用機理164
一、配合物催化劑165
二、配合物催化劑的作用特點166
三、配位催化中的基元反應177
第三節有代表性的重要均相催化劑184
一、α烯烴聚合均相配合物催化劑184
二、水溶液金屬有機化學:雙相催化189
參考文獻196
第五章生物催化劑(酶)及其催化作用200
**節酶的組成、結構和功能簡介200
一、酶的分類和命名201
二、酶的催化功能與特點202
三、酶的化學組成203
四、酶的結構211
第二節酶反應——典型的配位催化作用215
第三節由酶的催化作用獲得的啟迪223
一、活性部位的組成和構型224
二、催化作用力——互補原理226
三、催化作用機理228
四、催化劑活性的調節和控制——變構效應234
第四節生物催化劑(酶)的工業應用237
一、采用生物催化工藝的依據238
二、生物催化劑的應用領域240
三、結論和展望243
參考文獻244
第六章多相催化劑(固體):表面功能化的材料246
**節表面結構246
一、潔凈表面的結構246
二、再構表面和吸附質的結構249
三、固體的能帶結構253
四、固體的振動260
第二節物理吸附、化學吸附和吸附動態學261
一、相互作用的類型262
二、鍵合部位的擴散263
三、物理吸附265
四、非解離化學吸附266
五、解離化學吸附(H2在簡單的金屬上)269
六、決定金屬反應性的因素270
七、吸附/脫附中的微觀可逆性272
第三節過渡金屬氧化物催化劑的分子描述275
一、體相過渡金屬氧化物和含氧鹽276
二、不同表面氧物種的催化作用280
三、在氧化物載體上淀積的過渡金屬離子281
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一、過渡金屬催化作用中的幾何因素289
二、過渡金屬催化作用中的能量因素291
第三節合金的催化作用:集團效應和配體效應293
第四節載擔型金屬催化劑295
一、晶粒大小及其分布295
二、金屬和載體之間的相互作用300
三、金屬幫助的酸催化:酸和金屬催化在反應機理上的共性303
第五節金屬催化劑上的反應305
一、和氫轉移有關的烴類轉化反應305
二、氨的合成311
三、氧化反應314
四、CO+H2轉化(FT合成)317
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**節固體酸和固體堿333
一、簡單固體酸和固體堿333
二、混合氧化物固體酸和固體堿335
三、復合氧化物固體酸和固體堿336
第二節有重要實際意義的固體酸、堿催化反應345
一、石油裂解346
二、擇形催化350
三、由甲醇制烴(MTG)354
四、以沸石為基礎的開發中的催化劑362
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**節氧化還原型氧化物催化劑的特點369
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二、測定固體催化劑形態特征的技術和方法410
三、擔載金屬——金屬的表面積、分散度和晶粒大小417
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五、程序升溫技術(TPR、TPD、TPO和TPRS)425
第二節催化劑結構的表征428
一、粉末(多晶)X射線衍射428
二、電子顯微鏡431
三、紅外光譜433
四、熱分析技術436
五、紫外可見近紅外(UVVisNIR)光譜439
第三節表面光譜技術441
一、電子光(能)譜443
二、離子光(能)譜451
三、結論和展望453
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第十一章催化劑的制備457
**節結構單一的催化劑和載體457
一、簡單氧化物和單質457
二、復合氧化物催化劑及載體464
第二節擔載型催化劑的制備化學471
第三節固體催化材料的成型475
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一、間隙式反應器481
二、用于氣液反應的連續流動反應器(均相催化)482
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一、間歇式反應器487
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第三節和傳輸結合的反應491
一、催化過程中物質的傳輸和傳遞492
二、催化劑顆粒外部擴散(外擴散區)的限制493
三、催化劑顆粒內部擴散(內擴散區)的限制494
四、強孔性阻力區域內的反應行為494
五、催化反應控制步驟的確定495
參考文獻496
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