本书系《工业催化》的第二版。在第一版传统催化理论和技术的基础上，本书着重概括近十几年来催化科学与技术发展的新领域、新成就，即用于能源、环境、材料、生物等领域的催化技术和取得的成就。全书共12章，介绍了工业催化的发展史；增加了环境催化、能源催化、生物催化和新材料催化等专章；加强了催化科学的基础知识，如表面结构化学、催化剂设计与表征的基础知识及传统催化领域知识内容的更新。
本书可作为化工、煤化工、石油化工、能源化工、环境化工、精细化工等相关专业的高年级本科生、研究生教材，也可供相关领域的科研人员参考。
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自《工业催化》初版面世以来，已过去了近十五年。此间科技进步日新月异，能源、环保、新材料、生物中催化技术的应用日趋重要，环境友好和可持续性发展战略的实施给催化科学和技术提供了新的发展空间，也提出了更高的要求和新的挑战。我国高等院校化工专业的教育也进行了新的调整，原来的无机化工、有机化工、化学工程等专业已经合并成化学工程与工艺专业。《工业催化》课程成为了选修课。本次教材的修订再版，作者对原教材进行了大幅度的增改，试图能较全面地反映催化科学和催化技术近十几年来所取得的进步和最新的发展，以满足高等院校教育改革宽专业、厚基础的要求。修订版扩大了篇幅，从原来的5章增加为12章，介绍了工业催化的发展史；增加了环境催化、能源催化、生物催化和新材料催化等专章；加强了催化科学的基础知识，如表面结构化学、催化剂设计与表征的基础知识及传统催化领域知识内容的更新。
本书新增加的专章主要由黄仲涛执笔，其余增补基础和更新的内容由耿建铭执笔。本书脱稿后，由教指委推荐，经教育部有关专家的评审，被列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，这是对我们 工作的肯定。在此，我们要特别感谢化学工业出版社对本书修订工作的支持，感谢为此进行精心策划并付出很多心血的编辑同志。编写过程中潘柱波、黄剑波、吕文毅等同学帮忙了打字排版，也付出了辛勤的劳动，在此一并表示感谢！
限于我们的知识水平，本书在编写过程中必然存在诸多疏漏，敬请读者批评指正。
黄仲涛耿建铭2006年7月18日 |
第1章绪论1
11课程的性质和任务1
12课程的主要内容2
13工业催化的发展简史3
131催化概念的诞生3
132基础化工催化工艺的开发期3
133炼油和石油化工工业的蓬勃发展
时期4
134合成高分子材料工业的兴起4
135择形催化与新一代石油炼制工业5
136手性催化与制药工业6
14初版发行以来催化发展的新领域7
141环境保护和环境友好的催化技术7
142新能源开发的催化技术8
143新材料合成的催化技术和新型催化
材料9
144生物催化技术12
145手性催化技术13
146组合催化技术和催化剂高通量合成
评选14
147纳米催化技术16
148微化学反应体系中的催化技术17
15工业催化参考文献简介18
第2章催化作用与催化剂20
21催化作用的定义与特征20
211定义20
212特征21
22催化剂的组成与载体的功能22
221催化剂的组成22
222载体的功能24
23对工业催化剂的要求27
231活性和选择性指标27
232稳定性和寿命指标28
233环境友好和自然界的相容性29
24均相催化剂的特征30
241“均相”中的分子分散30
242催化基元反应步骤30
243络合均相催化的工业应用案例30
第3章吸附作用与多相催化33
31固体催化剂的结构基础33
311点阵结构与对称操作33
312晶面及其标记34
313填充分数36
314表面层外气固界层的结构38
315催化剂载体的结构38
316体相和表相结构的不完整性39
32多相催化的反应步骤40
321外扩散与外扩散系数41
322内扩散与内扩散系数41
323反应物分子的化学吸附42
324表面反应43
325产物的脱附43
33吸附等温线43
331简单的Langmuir吸附等温式44
332解离吸附的Langmuir等温式45
333竞争吸附的Langmuir等温式45
334非理想的吸附等温式46
335BrunauerEmmettTeller吸附等温式
（BET公式）46
34金属表面上的化学吸附47
341化学吸附研究用的金属表面47
342金属表面上分子的吸附态47
343分子在金属上的活化及其吸附
强度48
344金属表面上化学吸附的应用49
35氧化物表面上的化学吸附51
351半导体氧化物上的化学吸附51
352绝缘体氧化物上的化学吸附52
353氧化物表面积的测定52
36分子表面化学52
361单分子研究的方法与设备53
362洁净固体表面的集合结构特征
（TSK——台阶梯步拐折模型）53
363洁净固体表面的弛豫和重构54
364吸附单分子层的有序化、分子有序
化膜的自组装及应用55
第4章各类催化剂及其催化作用58
41酸碱催化剂及其催化作用58
411固体酸、碱的定义和分类58
412固体表面的酸碱性质及其测定59
413酸、碱中心的形成与结构62
414固体酸、碱的催化作用65
415超强酸及其催化作用67
416超强碱及其催化作用69
417杂多化合物及其催化作用70
418离子交换树脂催化剂及其催化
作用73
42非纳米分子筛催化剂及其催化作用75
421分子筛的结构构型75
422分子筛催化剂的催化性能与调变79
423中孔分子筛催化剂及其催化作用83
43金属催化剂及其催化作用85
431金属和金属表面的化学键85
432金属催化剂催化活性的经验规则89
433负载型金属催化剂的催化活性90
434金属簇状物催化剂92
435合金催化剂及其催化作用92
436非晶态合金催化剂及其催化作用93
437金属膜催化剂及其催化作用95
44金属氧化物和硫化物催化剂及其催化
作用97
441概述97
442半导体的能带结构及其催化活性98
443氧化物表面的MO性质与催
化剂活性、选择性的关联100
444复合金属氧化物催化剂的结构
化学102
445金属硫化物催化剂及其催化
作用105
45络合催化剂及其催化作用108
451概述108
452过渡金属离子的化学键合109
453络合催化中的关键反应步骤109
454络合催化循环112
455配位场的影响116
456均相络合催化剂的固相化技术117
第5章环境保护催化与环境友好催化
技术12151环境经济的提出和环境友好概念的
产生121
52空气污染治理的催化技术122
521动态源的净化处理和三效
催化剂122
522静态源的净化处理催化技术125
53工业废液的催化净化技术
（CWAO）127
531废水对环境的冲击127
532催化处理趋于废弃物最少128
533WAO和CWAO128
54大气层保护与催化技术130
541保护臭氧层的催化技术130
542控制温室效应气体排放的催化
技术131
55环境友好的催化技术132
551“零排放”与绿色化学132
552“原子经济”、“E因子”与绿色
化工生产134
553环境友好催化技术的案例分析135
56光催化在环境科学中的应用和光催化
环保功能材料137
561环境光催化——光催化裂解
过程137
562光催化环保功能材料138
第6章未来能源和燃料工业用催化
技术13961当前能源的结构及存在的问题139
62能源、能源载体和转换路线139
63资源和环境对能源开发的制约140
64经洁净技术处理的清洁能源141
65天然气能源143
66氢能与“氢经济”145
661氢的生产、贮存和运输145
662“氢经济”147
67燃料电池147
671燃料电池的工作原理147
672电极反应148
673燃料电池的类型149
674燃料电池的应用前景151
68煤的新作用151
681中国的煤基醇、醚燃料路线152
682美国“Vision 21”化石能源
计划152
683丹麦Topsoc公司的强制合成与
IGCC组合能源方案153
69生物质能源154
第7章新材料合成用催化技术和具有
突异催化性能的新材料15671茂金属聚合催化剂与新型聚合物
材料156
711茂金属催化剂的类型与结构156
712茂金属催化剂的特征158
713茂金属催化剂的使用情况158
714聚合新材料的结构特征158
72非茂后过渡金属烯烃聚合催化剂的研究
进展160
721阳离子型双亚胺后过渡金属
催化剂160
73有序的介孔催化材料161
74非晶态合金催化材料163
75膜催化材料163
第8章生物催化技术164
81生物催化剂的类别164
82生物催化反应的特征164
83酶的系统分类和系统命名165
84酶的功能与反应动力学166
85影响酶催化反应的多种因素168
86生物催化技术的应用与意义168
861生物催化剂在手性技术中的
应用169
862酶催化在能源和环保中的应用170
87生物催化的发展趋势171
第9章工业催化剂的制备与使用173
91工业催化剂的制备173
911沉淀法174
912浸渍法183
913混合法190
914离子交换法191
915熔融法191
92催化剂制备技术的新进展192
921微乳液技术192
922溶胶凝胶技术196
923超临界技术202
924膜技术203
93工业催化剂的使用206
931运输、贮存与填装206
932升温与还原208
933开、停车及钝化208
934催化剂的使用、失活与再生209
第10章工业催化剂的设计214
101工业催化剂的设计方法214
1011催化剂设计的框图程序215
1012催化剂主要组分的设计217
1013催化剂次要组分的设计219
102催化剂的类型设计法220
1021块状金属催化剂220
1022负载金属催化剂222
103计算机辅助催化剂设计简介229
104固体催化剂设计的新思路230
1041借用酶催化原理于非生物质固体
催化材料合成的设计思路230
1042利用组合技术设计和开发
催化剂231
1043固体催化剂的构件组装233
第11章工业催化剂的评价与宏观物性
的测试235111催化剂活性测试的基本概念235
1111活性测试的目标235
1112实验室活性测试反应器的类型
及应用236
112催化剂活性的测定248
1121影响催化剂活性测定的因素248
1122测定活性的试验方法250
1123活性测试的实例251
113催化剂的宏观物性及其测定253
1131催化剂的表面积及其测定254
1132催化剂的孔结构及其测定257
1133催化剂机械强度的测定263
114催化剂抗毒性能的评价266
115工业催化剂寿命的考察266
1151影响催化剂寿命的因素266
1152催化剂寿命的测试267
第12章催化剂表征的现代物理方法
简介270121气相色谱技术270
1211程序升温脱附法270
1212程序升温还原法272
1213氢氧滴定脉冲色谱法272
122热分析法273
1221差热分析法273
1222热重分析法274
1223差示扫描量热法274
1224热分析在催化研究中的应用275
123X射线衍射分析法275
124光谱法276
1241红外吸收光谱法277
1242拉曼光谱法277
125显微分析法278
1251扫描电镜法278
1252透射电镜法279
1253扫描隧道显微镜法279
1254原子力显微镜280
1255显微技术在催化剂研究中的
应用281
126能谱法281
1261俄歇电子能谱法281
1262X射线光电子能谱法281
1263紫外光电子能谱法282
127核磁共振法283
128穆斯堡尔谱284
参考文献285 |
本书可作为化工、煤化工、石油化工、能源化工、环境化工、精细化工等相关专业的高年级本科生、研究生教材，也可供相关领域的科研人员参考。
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