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應(yīng)用催化基礎(chǔ) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122037299
- 條形碼：9787122037299 ; 978-7-122-03729-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
應(yīng)用催化基礎(chǔ) 本書特色
《應(yīng)用催化基礎(chǔ)》可供科研院所、企業(yè)、高等院校中從事與催化有關(guān)的研究人員參考，也可作為高等院校本科學(xué)生、研究生教學(xué)之用。
應(yīng)用催化基礎(chǔ) 內(nèi)容簡介
本書內(nèi)容精練, 全面、系統(tǒng)地闡述了催化工藝開發(fā)過程中所涉及的基礎(chǔ)問題。主要內(nèi)容包括: 催化科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展簡史、工業(yè)中的重要催化過程、催化作用的化學(xué)基礎(chǔ)等。
應(yīng)用催化基礎(chǔ) 目錄
**章催化科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展簡史1
**節(jié)催化概念的產(chǎn)生和形成(1800～1900年)1
第二節(jié)與工業(yè)有關(guān)的重要催化過程的開發(fā)3
一、重?zé)o機(jī)化學(xué)工業(yè)中的催化過程(1860～1940年)3
二、與石油煉制工業(yè)有關(guān)的催化過程(1930～1960年)4
三、催化作用的物理化學(xué)基礎(chǔ)(1860～1940年)7
第三節(jié)表面物理的沖擊和新實驗方法的誕生(1945～1965年)9
第四節(jié)經(jīng)典的多相催化反應(yīng)機(jī)理 (1950～1980年)12
第五節(jié)表面敏感光譜學(xué)及其對催化的沖擊(1970～1999年)16
第六節(jié)固態(tài)化學(xué)和多相催化劑的設(shè)計(1975～1999年)21
第七節(jié)開發(fā)中的新催化過程(1975～1999年)23
一、多相催化中的手性反應(yīng)23
二、環(huán)保和能源催化(1950～1999年)24
第八節(jié)與催化有關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎26
參考文獻(xiàn)27
第二章工業(yè)中的重要催化過程30
**節(jié)重?zé)o機(jī)化學(xué)工業(yè)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(chǎn)38
第二節(jié)石油煉制中的催化過程42
一、流態(tài)化催化裂解(FCC)44
二、催化重整48
三、低碳烷烴的異構(gòu)50
四、加氫處理過程53
第三節(jié)石油化工過程中的催化54
一、同時生產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷（SMPO法）55
二、由丁烷或苯生產(chǎn)順丁烯二酸酐57
三、丙烯氨氧化制丙烯腈59
第四節(jié)合成高分子材料工業(yè)60
一、全同（立構(gòu)）聚丙烯（聚乙烯）60
二、合成纖維尼龍6原料己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)62
第五節(jié)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(jié)生物催化技術(shù)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(chǎn)74
第七節(jié)環(huán)保催化75
一、控制機(jī)動車排放尾氣的凈化催化劑75
二、水質(zhì)凈化中的光催化作用77
第八節(jié)與開發(fā)新能源有關(guān)的催化技術(shù)78
一、燃料電池78
二、水光解制氫80
第九節(jié)展望：綠色催化85
參考文獻(xiàn)86
第三章催化作用的化學(xué)基礎(chǔ)90
**節(jié)催化反應(yīng)和催化劑90
一、催化反應(yīng)和催化劑的分類90
二、催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用94
第二節(jié)催化劑作用的化學(xué)本質(zhì)100
一、反應(yīng)分子(底物)的活化100
二、催化劑的失活和再生102
三、化學(xué)反應(yīng)的電子概念107
四、基元化學(xué)反應(yīng)機(jī)理108
五、晶體場和配位場理論簡介110
第三節(jié)催化中的物理化學(xué)120
一、催化反應(yīng)熱力學(xué)121
二、催化反應(yīng)動力學(xué)128
三、催化劑結(jié)構(gòu)對催化性能的影響139
參考文獻(xiàn)152
第四章均相催化：酸、堿催化及配位催化155
**節(jié)酸、堿催化劑及其作用機(jī)理155
一、酸、堿的定義155
二、一般酸、堿催化反應(yīng)156
三、特殊酸、堿催化反應(yīng)157
四、一般酸、堿和特殊酸、堿催化反應(yīng)的區(qū)別158
五、酸、堿協(xié)同催化反應(yīng)159
六、Brnsted法則160
七、Lewis酸、堿催化反應(yīng)163
第二節(jié)配合物催化劑及其作用機(jī)理164
一、配合物催化劑165
二、配合物催化劑的作用特點(diǎn)166
三、配位催化中的基元反應(yīng)177
第三節(jié)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(jī)化學(xué)：雙相催化189
參考文獻(xiàn)196
第五章生物催化劑(酶)及其催化作用200
**節(jié)酶的組成、結(jié)構(gòu)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(diǎn)202
三、酶的化學(xué)組成203
四、酶的結(jié)構(gòu)211
第二節(jié)酶反應(yīng)——典型的配位催化作用215
第三節(jié)由酶的催化作用獲得的啟迪223
一、活性部位的組成和構(gòu)型224
二、催化作用力——互補(bǔ)原理226
三、催化作用機(jī)理228
四、催化劑活性的調(diào)節(jié)和控制——變構(gòu)效應(yīng)234
第四節(jié)生物催化劑(酶)的工業(yè)應(yīng)用237
一、采用生物催化工藝的依據(jù)238
二、生物催化劑的應(yīng)用領(lǐng)域240
三、結(jié)論和展望243
參考文獻(xiàn)244
第六章多相催化劑（固體）：表面功能化的材料246
**節(jié)表面結(jié)構(gòu)246
一、潔凈表面的結(jié)構(gòu)246
二、再構(gòu)表面和吸附質(zhì)的結(jié)構(gòu)249
三、固體的能帶結(jié)構(gòu)253
四、固體的振動260
第二節(jié)物理吸附、化學(xué)吸附和吸附動態(tài)學(xué)261
一、相互作用的類型262
二、鍵合部位的擴(kuò)散263
三、物理吸附265
四、非解離化學(xué)吸附266
五、解離化學(xué)吸附(H2在簡單的金屬上)269
六、決定金屬反應(yīng)性的因素270
七、吸附/脫附中的微觀可逆性272
第三節(jié)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(xiàn)283
第七章金屬(合金)催化劑287
**節(jié)金屬催化劑的特征287
第二節(jié)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(jié)合金的催化作用：集團(tuán)效應(yīng)和配體效應(yīng)293
第四節(jié)載擔(dān)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(yīng)機(jī)理上的共性303
第五節(jié)金屬催化劑上的反應(yīng)305
一、和氫轉(zhuǎn)移有關(guān)的烴類轉(zhuǎn)化反應(yīng)305
二、氨的合成311
三、氧化反應(yīng)314
四、CO+H2轉(zhuǎn)化(FT合成)317
參考文獻(xiàn)327
第八章金屬氧化物催化劑(一)——酸堿型332
**節(jié)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(fù)合氧化物固體酸和固體堿336
第二節(jié)有重要實際意義的固體酸、堿催化反應(yīng)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(chǔ)的開發(fā)中的催化劑362
參考文獻(xiàn)364
第九章金屬氧化物催化劑(二)——氧化還原型369
**節(jié)氧化還原型氧化物催化劑的特點(diǎn)369
第二節(jié)氧化還原型氧化物的協(xié)合效果375
一、固溶體及其催化作用377
二、復(fù)合氧化物及其催化作用381
第三節(jié)重要氧化還原型工業(yè)催化劑舉例——多種活性組分的協(xié)合作用397
一、烯烴氧化的催化過程及工業(yè)催化劑399
二、催化劑的作用機(jī)理400
三、不同組分的功能401
四、單相還是多相404
參考文獻(xiàn)405
第十章催化劑的表征408
**節(jié)催化劑織構(gòu)的表征409
一、固體催化劑的形態(tài)——孔、孔分布、表面積和密度409
二、測定固體催化劑形態(tài)特征的技術(shù)和方法410
三、擔(dān)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(shù)（TPR、TPD、TPO和TPRS）425
第二節(jié)催化劑結(jié)構(gòu)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(shù)436
五、紫外可見近紅外(UVVisNIR)光譜439
第三節(jié)表面光譜技術(shù)441
一、電子光(能)譜443
二、離子光(能)譜451
三、結(jié)論和展望453
參考文獻(xiàn)454
第十一章催化劑的制備457
**節(jié)結(jié)構(gòu)單一的催化劑和載體457
一、簡單氧化物和單質(zhì)457
二、復(fù)合氧化物催化劑及載體464
第二節(jié)擔(dān)載型催化劑的制備化學(xué)471
第三節(jié)固體催化材料的成型475
參考文獻(xiàn)479
第十二章催化反應(yīng)工藝481
**節(jié)工業(yè)催化反應(yīng)器概述481
一、間隙式反應(yīng)器481
二、用于氣液反應(yīng)的連續(xù)流動反應(yīng)器(均相催化)482
三、用于固體催化反應(yīng)的連續(xù)流動反應(yīng)器483
第二節(jié)理想的反應(yīng)器:數(shù)學(xué)描述486
一、間歇式反應(yīng)器487
二、活塞流反應(yīng)器(PFR)488
三、連續(xù)流攪拌槽反應(yīng)器(CSTR)489
四、PFR和CSTR的比較490
第三節(jié)和傳輸結(jié)合的反應(yīng)491
一、催化過程中物質(zhì)的傳輸和傳遞492
二、催化劑顆粒外部擴(kuò)散(外擴(kuò)散區(qū))的限制493
三、催化劑顆粒內(nèi)部擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散區(qū))的限制494
四、強(qiáng)孔性阻力區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)行為494
五、催化反應(yīng)控制步驟的確定495
參考文獻(xiàn)496
編后語497
**節(jié)催化概念的產(chǎn)生和形成(1800～1900年)1
第二節(jié)與工業(yè)有關(guān)的重要催化過程的開發(fā)3
一、重?zé)o機(jī)化學(xué)工業(yè)中的催化過程(1860～1940年)3
二、與石油煉制工業(yè)有關(guān)的催化過程(1930～1960年)4
三、催化作用的物理化學(xué)基礎(chǔ)(1860～1940年)7
第三節(jié)表面物理的沖擊和新實驗方法的誕生(1945～1965年)9
第四節(jié)經(jīng)典的多相催化反應(yīng)機(jī)理 (1950～1980年)12
第五節(jié)表面敏感光譜學(xué)及其對催化的沖擊(1970～1999年)16
第六節(jié)固態(tài)化學(xué)和多相催化劑的設(shè)計(1975～1999年)21
第七節(jié)開發(fā)中的新催化過程(1975～1999年)23
一、多相催化中的手性反應(yīng)23
二、環(huán)保和能源催化(1950～1999年)24
第八節(jié)與催化有關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎26
參考文獻(xiàn)27
第二章工業(yè)中的重要催化過程30
**節(jié)重?zé)o機(jī)化學(xué)工業(yè)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(chǎn)38
第二節(jié)石油煉制中的催化過程42
一、流態(tài)化催化裂解(FCC)44
二、催化重整48
三、低碳烷烴的異構(gòu)50
四、加氫處理過程53
第三節(jié)石油化工過程中的催化54
一、同時生產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷（SMPO法）55
二、由丁烷或苯生產(chǎn)順丁烯二酸酐57
三、丙烯氨氧化制丙烯腈59
第四節(jié)合成高分子材料工業(yè)60
一、全同（立構(gòu)）聚丙烯（聚乙烯）60
二、合成纖維尼龍6原料己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)62
第五節(jié)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(jié)生物催化技術(shù)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(chǎn)74
第七節(jié)環(huán)保催化75
一、控制機(jī)動車排放尾氣的凈化催化劑75
二、水質(zhì)凈化中的光催化作用77
第八節(jié)與開發(fā)新能源有關(guān)的催化技術(shù)78
一、燃料電池78
二、水光解制氫80
第九節(jié)展望：綠色催化85
參考文獻(xiàn)86
第三章催化作用的化學(xué)基礎(chǔ)90
**節(jié)催化反應(yīng)和催化劑90
一、催化反應(yīng)和催化劑的分類90
二、催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用94
第二節(jié)催化劑作用的化學(xué)本質(zhì)100
一、反應(yīng)分子(底物)的活化100
二、催化劑的失活和再生102
三、化學(xué)反應(yīng)的電子概念107
四、基元化學(xué)反應(yīng)機(jī)理108
五、晶體場和配位場理論簡介110
第三節(jié)催化中的物理化學(xué)120
一、催化反應(yīng)熱力學(xué)121
二、催化反應(yīng)動力學(xué)128
三、催化劑結(jié)構(gòu)對催化性能的影響139
參考文獻(xiàn)152
第四章均相催化：酸、堿催化及配位催化155
**節(jié)酸、堿催化劑及其作用機(jī)理155
一、酸、堿的定義155
二、一般酸、堿催化反應(yīng)156
三、特殊酸、堿催化反應(yīng)157
四、一般酸、堿和特殊酸、堿催化反應(yīng)的區(qū)別158
五、酸、堿協(xié)同催化反應(yīng)159
六、Brnsted法則160
七、Lewis酸、堿催化反應(yīng)163
第二節(jié)配合物催化劑及其作用機(jī)理164
一、配合物催化劑165
二、配合物催化劑的作用特點(diǎn)166
三、配位催化中的基元反應(yīng)177
第三節(jié)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(jī)化學(xué)：雙相催化189
參考文獻(xiàn)196
第五章生物催化劑(酶)及其催化作用200
**節(jié)酶的組成、結(jié)構(gòu)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(diǎn)202
三、酶的化學(xué)組成203
四、酶的結(jié)構(gòu)211
第二節(jié)酶反應(yīng)——典型的配位催化作用215
第三節(jié)由酶的催化作用獲得的啟迪223
一、活性部位的組成和構(gòu)型224
二、催化作用力——互補(bǔ)原理226
三、催化作用機(jī)理228
四、催化劑活性的調(diào)節(jié)和控制——變構(gòu)效應(yīng)234
第四節(jié)生物催化劑(酶)的工業(yè)應(yīng)用237
一、采用生物催化工藝的依據(jù)238
二、生物催化劑的應(yīng)用領(lǐng)域240
三、結(jié)論和展望243
參考文獻(xiàn)244
第六章多相催化劑（固體）：表面功能化的材料246
**節(jié)表面結(jié)構(gòu)246
一、潔凈表面的結(jié)構(gòu)246
二、再構(gòu)表面和吸附質(zhì)的結(jié)構(gòu)249
三、固體的能帶結(jié)構(gòu)253
四、固體的振動260
第二節(jié)物理吸附、化學(xué)吸附和吸附動態(tài)學(xué)261
一、相互作用的類型262
二、鍵合部位的擴(kuò)散263
三、物理吸附265
四、非解離化學(xué)吸附266
五、解離化學(xué)吸附(H2在簡單的金屬上)269
六、決定金屬反應(yīng)性的因素270
七、吸附/脫附中的微觀可逆性272
第三節(jié)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(xiàn)283
第七章金屬(合金)催化劑287
**節(jié)金屬催化劑的特征287
第二節(jié)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(jié)合金的催化作用：集團(tuán)效應(yīng)和配體效應(yīng)293
第四節(jié)載擔(dān)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(yīng)機(jī)理上的共性303
第五節(jié)金屬催化劑上的反應(yīng)305
一、和氫轉(zhuǎn)移有關(guān)的烴類轉(zhuǎn)化反應(yīng)305
二、氨的合成311
三、氧化反應(yīng)314
四、CO+H2轉(zhuǎn)化(FT合成)317
參考文獻(xiàn)327
第八章金屬氧化物催化劑(一)——酸堿型332
**節(jié)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(fù)合氧化物固體酸和固體堿336
第二節(jié)有重要實際意義的固體酸、堿催化反應(yīng)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(chǔ)的開發(fā)中的催化劑362
參考文獻(xiàn)364
第九章金屬氧化物催化劑(二)——氧化還原型369
**節(jié)氧化還原型氧化物催化劑的特點(diǎn)369
第二節(jié)氧化還原型氧化物的協(xié)合效果375
一、固溶體及其催化作用377
二、復(fù)合氧化物及其催化作用381
第三節(jié)重要氧化還原型工業(yè)催化劑舉例——多種活性組分的協(xié)合作用397
一、烯烴氧化的催化過程及工業(yè)催化劑399
二、催化劑的作用機(jī)理400
三、不同組分的功能401
四、單相還是多相404
參考文獻(xiàn)405
第十章催化劑的表征408
**節(jié)催化劑織構(gòu)的表征409
一、固體催化劑的形態(tài)——孔、孔分布、表面積和密度409
二、測定固體催化劑形態(tài)特征的技術(shù)和方法410
三、擔(dān)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(shù)（TPR、TPD、TPO和TPRS）425
第二節(jié)催化劑結(jié)構(gòu)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(shù)436
五、紫外可見近紅外(UVVisNIR)光譜439
第三節(jié)表面光譜技術(shù)441
一、電子光(能)譜443
二、離子光(能)譜451
三、結(jié)論和展望453
參考文獻(xiàn)454
第十一章催化劑的制備457
**節(jié)結(jié)構(gòu)單一的催化劑和載體457
一、簡單氧化物和單質(zhì)457
二、復(fù)合氧化物催化劑及載體464
第二節(jié)擔(dān)載型催化劑的制備化學(xué)471
第三節(jié)固體催化材料的成型475
參考文獻(xiàn)479
第十二章催化反應(yīng)工藝481
**節(jié)工業(yè)催化反應(yīng)器概述481
一、間隙式反應(yīng)器481
二、用于氣液反應(yīng)的連續(xù)流動反應(yīng)器(均相催化)482
三、用于固體催化反應(yīng)的連續(xù)流動反應(yīng)器483
第二節(jié)理想的反應(yīng)器:數(shù)學(xué)描述486
一、間歇式反應(yīng)器487
二、活塞流反應(yīng)器(PFR)488
三、連續(xù)流攪拌槽反應(yīng)器(CSTR)489
四、PFR和CSTR的比較490
第三節(jié)和傳輸結(jié)合的反應(yīng)491
一、催化過程中物質(zhì)的傳輸和傳遞492
二、催化劑顆粒外部擴(kuò)散(外擴(kuò)散區(qū))的限制493
三、催化劑顆粒內(nèi)部擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散區(qū))的限制494
四、強(qiáng)孔性阻力區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)行為494
五、催化反應(yīng)控制步驟的確定495
參考文獻(xiàn)496
編后語497
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