本書全面地講述了多相催化的基礎(chǔ)知識以及多種典型的工業(yè)催化劑應(yīng)用案例，本書對多相催化的基礎(chǔ)理論知識講述非常全面。本書強調(diào)利用“引文索引”的學(xué)習(xí)方法，希望這樣能引導(dǎo)讀者得到更多關(guān)于科學(xué)研究前沿的知識。本書主要內(nèi)容共分為八章：多相催化——二維上的化學(xué)；表面與吸附；催化劑是如何起到催化作用的；催化劑的制備；催化反應(yīng)器與催化動力學(xué)測定；催化反應(yīng)動力學(xué)與機理；大尺度催化反應(yīng)器；催化反應(yīng)舉例。
1 《多相催化：基本原理與應(yīng)用》自2012年由Elsevier集團出版發(fā)行后，在世界范圍內(nèi)受到廣大讀者和專家的一致好評。2 本書詳細闡述了吸附過程、反應(yīng)機理和反應(yīng)動力學(xué)等非均相催化科學(xué)的核心理論，并從工業(yè)應(yīng)用的角度對催化劑的制備和催化反應(yīng)器進行了全面的介紹。3 本書在介紹基礎(chǔ)知識的同時，重視培養(yǎng)讀者使用檢索工具，獲取新知識的能力，為讀者提供了進一步查閱相關(guān)材料的線索，使讀者能夠根據(jù)自己的研究興趣，深入了解這些專題的發(fā)展歷史和新進展。4 本書作者Julian R.H. Ross教授是國際著名的催化和表面化學(xué)專家，是愛爾蘭皇家科學(xué)院成員，曾擔(dān)任催化領(lǐng)域國際期刊“Catalysis Today”主編25年，在催化理論研究和工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域均有開拓性的建樹。5 本書譯者李永丹教授是國內(nèi)催化領(lǐng)域?qū)＜遥旖虼髮W(xué)工業(yè)催化系主任，國務(wù)院特殊津貼獲得者，2004年獲國家杰出青年科學(xué)基金，2007年教育部聘天津大學(xué)工業(yè)催化專業(yè)長江學(xué)者特聘教授，2007年獲瑞士洛桑聯(lián)邦工學(xué)院客座教授。
第1 章 多相催化——二維化學(xué) 1
1.1 引言 3
1.2 催化的歷史背景 4
1.2.1 氨分解 5
1.2.2 催化氧化 5
1.2.3 Berzelius和催化概念 6
1.2.4 第一個工業(yè)催化過程 7
1.2.5 氨的合成 8
1.2.6 烴的水蒸氣重整 12
1.2.7 催化基礎(chǔ)研究 13
第2 章 表面與吸附 17
2.1 引言 19
2.2 清潔的表面 19
2.3 Langmuir對吸附的研究 22
2.4 Langmuir等溫線 22
2.5 氫氣的化學(xué)吸附 25
2.6 復(fù)雜分子的化學(xué)吸附 26
2.7 非均勻表面 27
2.8 非平衡吸附 28
2.9 吸附過程 30
2.10 化學(xué)吸附的歸納 34
2.11 物理吸附 36
2.12 p/p°≥0.3時物理吸附等溫線的特征 41
第3 章 催化劑是如何工作的？ 45
3.1 引言 47
3.2 催化過程 47
3.2.1 雙分子過程 47
3.2.2 單分子過程 50
3.2.3 催化過程的可逆性 52
3.2.4 催化過程的選擇性 52
3.2.5 動力學(xué)和機理 53
3.3 催化劑和催化活性位 53
3.4 金屬催化 55
3.4.1 引言 55
3.4.2 非負載金屬催化劑 57
3.4.3 負載型金屬催化劑 59
3.5 氧化物 61
3.6 硫化物 63
3.7 結(jié)論 64
第4 章 催化劑的制備 65
4.1 活性表面積和催化劑結(jié)構(gòu)的重要性 67
4.2 活性表面 68
4.3 催化劑載體 71
4.3.1 導(dǎo)論 71
4.3.2 氧化鋁(Al2O3) 72
4.3.3 二氧化硅(SiO2) 76
4.3.4 SiO2-Al2O3和沸石 79
4.3.5 二氧化鈦(TiO2) 80
4.3.6 氧化鋯(ZrO2) 81
4.3.7 碳 83
4.3.8 載體的“成型” 83
4.4 負載型催化劑 84
4.4.1 催化劑的浸漬 84
4.4.2 共沉淀催化劑 86
4.4.2.1 單離子沉淀 86
4.4.2.2 幾個物種在一起的沉淀: 共沉淀 87
4.4.2.3 尿素分解沉淀和共沉淀 91
4.4.2.4 氨基配合物的分解 93
4.5 催化劑表征 93
4.5.1 化學(xué)組成 93
4.5.2 相結(jié)構(gòu) 95
4.5.3 物理織構(gòu) 95
4.5.4 操作條件下的催化活性、選擇性和穩(wěn)定性 96
第5 章 催化反應(yīng)器及催化反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)測量 97
5.1 引言 99
5.2 靜態(tài)反應(yīng)器 100
5.3 攪拌反應(yīng)器與強制循環(huán)反應(yīng)器 103
5.3.1 攪拌反應(yīng)器 103
5.3.2 強制循環(huán)反應(yīng)器 104
5.4 流過式反應(yīng)器 106
5.5 流化床反應(yīng)器 110
5.6 脈沖反應(yīng)器 112
5.7 TAP反應(yīng)器 114
5.8 SSITKA 116
5.9 “原位/Operando” 法 117
5.10 微反應(yīng)器法 119
5.11 結(jié)論 121
第6 章 催化反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)機理 123
6.1 引言 125
6.2 單分子反應(yīng) 125
6.3 雙分子反應(yīng)———Langmuir-Hinshelwood動力學(xué) 129
6.4 雙分子反應(yīng)———Eley-Rideal動力學(xué) 132
6.5 Mars-vanKrevelen機理 132
6.6 反應(yīng)動力學(xué)表達式的實例 135
6.6.1 Langmuir方程及壓力函數(shù) 135
6.6.2 合成氨 136
6.6.3 乙烷氫解 138
6.6.4 甲烷化 140
第7 章 大型催化反應(yīng)器 143
7.1 引言 145
7.2 催化劑的形狀 145
7.2.1 壓片 145
7.2.2 擠出成型 146
7.3 傳質(zhì)在催化反應(yīng)中的重要性 147
7.3.1 外擴散 148
7.3.2 內(nèi)擴散 151
7.3.3 擴散限制對選擇性的影響 156
7.3.4 擴散限制對催化劑中毒的影響 157
7.4 催化反應(yīng)中的傳熱 158
7.4.1 連續(xù)反應(yīng) 158
7.4.2 可逆反應(yīng) 160
7.4.3 可逆放熱反應(yīng)的反應(yīng)器 162
7.4.4 化學(xué)熱管: “Adam 和Eva過程” 165
第8 章 催化反應(yīng) 169
8.1 引言 171
8.2 天然氣催化轉(zhuǎn)化 171
8.2.1 天然氣轉(zhuǎn)化制合成氣 173
8.2.2 費托合成 176
8.2.3 甲醇合成和甲醇重整 180
8.2.4 甲醇轉(zhuǎn)化為其他產(chǎn)品 186
8.3 原油轉(zhuǎn)化催化 188
8.3.1 原油蒸餾和原料凈化 188
8.3.2 加氫處理 191
8.3.3 輕質(zhì)石腦油異構(gòu)化 194
8.3.4 重質(zhì)石腦油重整 195
8.3.5 流化催化裂化(FCC) 196
8.4 石油化工產(chǎn)品和工業(yè)有機化學(xué) 200
8.5 環(huán)境催化 202
8.5.1 NOx 的選擇性還原 203
8.5.2 汽車尾氣處理催化劑 205
8.6 生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化 212
8.7 結(jié)論 218
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