工业催化基础(王远洋)

《工业催化基础》主要介绍工业催化的基础知识，共分为八章，阐述了工业催化面临的形势，多相、均相和生物三类催化剂，以及工业催化剂的设计、制备、评价和表征等。 本书可作为高等学校化学、化工及相关专业的高年级本科生和研究生的教材，亦可作为从事工业催化研究开发和设计的科技人员以及生产管理人员的重要参考书。

王远洋，男，教授，理学博士，博士生导师，现任化学与生物工程学院院长、山西省化学与生物工程实验教学示范中心主任，兼任中国化工学会科技专家、中国化工教育协会理事、宁夏青年科技学者、山西省化工学会常务理事、山西省保健食品专家委员会委员、Canadian Chemical Transactions编辑顾问委员会委员等。长期从事化学工程的本科及研究生教学与科研工作，主要研究领域为工业催化、环境污染治理和新能源技术等，主持国家和省部级项目十余项、获省部级科技奖2项、获批授权国家发明专利4项、发表论文60余篇、其中SCI/EI收录20余篇。承担本科生和研究生多门课程，《工业催化》2013年被评为省级精品资源共享课，指导研究生十余名，已毕业6名，其中1名获优秀研究生奖。

第一章 绪论 第一节 本课程面临的形势 1 一、本科专业类教学质量国家标准和国际工程教育专业认证 1 二、工业催化的复杂工程问题 3 三、毕业要求和课程目标 4 第二节 基本催化概念 5 一、催化的定义和特征 5 二、催化体系分类 8 三、催化剂性能指标 12 四、多相催化催化剂组成 15 习题 18 参考文献 19 第二章 表面吸附和反应动力学 第一节 吸附作用 20 一、物理吸附与化学吸附 21 二、吸附位能曲线 22 三、化学吸附类型和化学吸附态 23 四、吸附平衡 28 第二节 多相催化本征动力学 35 一、理想吸附的机理模型法建立速率方程 36 二、实际吸附的机理模型法建立速率方程 45 三、经验模型法建立速率方程 47 四、动力学方法研究反应机理 48 第三节 扩散对多相催化的影响 52 一、扩散类型 52 二、温度与反应控制区 54 三、扩散对反应动力学的影响 55 四、扩散对选择性的影响 58 习题 59 参考文献 63 第三章 多相催化 第一节 酸碱催化 64 一、定义和分类 64 二、性质及测定 66 三、结构和催化作用 69 四、分子筛催化剂 75 五、超强酸和超强碱 85 六、杂多酸 88 第二节 金属催化 91 一、金属成键理论 92 二、金属催化剂催化活性的经验规则 95 三、巴兰金（Баланкин）多位理论 97 四、金属负载型催化剂 99 五、金属簇状物催化剂 101 六、合金催化剂及其催化作用 102 七、非晶态合金催化剂及其催化作用 103 八、金属膜催化剂及其催化作用 104 第三节 金属化合物催化 107 一、半导体能带结构及其催化活性 108 二、氧化物表面的M-О性质与催化剂活性、选择性的关联 111 三、复合金属氧化物的结构 113 四、半导体化学吸附的本质 118 五、金属硫化物催化剂及其催化作用 122 六、金属碳化物和金属氮化物催化剂及其催化作用 124 第四节 电催化和光催化 129 一、电催化 129 二、光催化 137 第五节 其他多相催化 146 一、膜催化 146 二、相转移催化 151 三、超临界催化 155 习题 159 参考文献 162 第四章 均相催化 一、过渡金属配合物的液相催化 164 二、均相催化中的基本概念 172 三、不对称均相催化 179 四、无金属的均相催化 180 五、超临界流体均相催化 182 六、离子液体均相催化 183 七、均相催化剂的固载化 187 八、点击化学 191 九、均相催化剂表征 193 习题 197 参考文献 201 第五章 生物催化 一、概述 202 二、酶催化基础 203 三、酶催化作用机制 209 四、酶催化反应动力学 213 五、酶的制备和开发 218 六、新型生物催化剂 223 七、生物催化的工业应用 227 习题 230 参考文献 231 第六章 工业催化剂设计 第一节 工业催化剂设计概述 233 第二节 框图程序设计方法 234 第三节 催化剂和催化反应类型设计方法 241 一、主要组分设计 241 二、助催化剂的选择与设计 250 三、载体的选择 254 四、催化剂物理结构的设计 258 第四节 计算机辅助设计方法 260 一、数据库 261 二、专家系统 261 三、人工神经元网络技术 263 第五节 催化剂设计的新思路 266 习题 271 参考文献 271 第七章 工业催化剂制备 第一节 常规制备方法 273 一、沉淀法 273 二、浸渍法 280 三、机械混合法 287 四、离子交换法 288 五、熔融法 288 六、滚涂法和喷涂法 289 七、沥滤法（骨架催化剂制备） 289 八、气相合成法 290 九、催化剂成型 290 第二节 制备的后续热处理 293 一、干燥 293 二、焙烧 294 三、还原活化 297 四、失活与再生 299 第三节 制备技术新进展 303 一、微乳液法 304 二、溶胶-凝胶法 308 三、超临界流体技术 313 四、膜技术 314 习题 317 参考文献 317 第八章 催化剂评价和表征 第一节 催化剂评价 319 一、活性评价 320 二、寿命评价 327 第二节 催化剂表征 330 一、概述 330 二、宏观结构与性能的表征 332 三、催化剂宏观物性的低温物理吸附表征 334 四、X射线衍射 341 五、X射线光电子能谱 344 六、X射线吸收光谱 347 七、电子显微镜 349 八、红外和拉曼光谱 353 九、程序升温法 357 十、热分析技术 360 十一、电化学技术 362 十二、紫外-可见和光致发光光谱 366 十三、共振谱 370 十四、原位表征技术 375 习题 377 参考文献 378