催化剂工程

前言

第1章 催化剂与催化作用

1.1 催化剂发展的历史及其重要性

1.2 催化剂及催化作用的定义与基本特性

1.3 催化作用基础

1.3.1 催化作用的化学本质

1.3.2 热力学基础

1.3.3 动力学基础

1.4 催化反应和催化剂分类

1.4.1 催化反应分类

1.4.2 催化剂分类

1.5 催化剂的基本组成

1.5.1 主(共)催化剂(活性组分)

1.5.2 助催化剂(助剂)

1.5.3 载体

1.6 催化剂的反应性能

1.6.1 催化剂的活性

1.6.2 催化剂的选择性

1.6.3 催化剂的稳定性

1.7 工业催化剂开发简述

1.7.1 工业催化剂的基本要求

1.7.2 工业催化剂的设计方法

1.8 重要催化剂简介

1.8.1 催化氧化催化剂

1.8.2 加氢催化剂

1.8.3 脱氢催化剂

1.8.4 芳烃转化催化剂

1.8.5 石油炼制催化剂

1.8.6 化肥工业催化剂

1.8.7 聚合反应催化剂

1.8.8 环境保护催化剂

1.9 催化科学和技术展望

参考文献

第2章 吸附与催化作用

2.1 概论

2.2 吸附作用

2.2.1 物理吸附与化学吸附

2.2.2 化学吸附类型和化学吸附态

2.2.3 吸附力

2.2.4 吸附速率和脱附速率

2.3 吸附平衡和等温方程

2.3.1 固体吸附剂的表面模型

2.3.2 吸附位能曲线

2.3.3 等温吸附线

2.3.4 等温吸附方程

2.4 催化剂的表面积和孔结构

2.4.1 催化剂表面积的测量

2.4.2 孔结构

2.4.3 催化剂的孔内扩散

2.5 吸附和催化反应过程中的溢流现象

2.5.1 溢流现象及其定义

2.5.2 溢流的相关过程

2.5.3 溢流物种及溢流形式

2.5.4 溢流产生的催化作用

2.5.5 工业催化过程中的溢流现象

参考文献

第3章 催化剂的制备与应用

3.1 浸渍法

3.1.1 载体和浸渍液

3.1.2 浸渍过程

3.1.3 浸渍法分类

3.1.4 影响因素

3.1.5 浸渍催化剂的热处理

3.2 沉淀法

3.2.1 沉淀剂的选择

3.2.2 沉淀过程

3.2.3 沉淀法的分类

3.2.4 沉淀法的影响因素

3.2.5 沉淀的后处理过程

3.3 溶胶-凝胶法

第4章 金属催化剂与催化作用

第5章 金属氧化物催化剂及其催化作用

第6章 分子筛催化剂及其催化作用

第7章 络合催化剂及其催化作用

第8章 固体酸碱催化剂及其催化作用

第9章 催化剂性能评价及其结构表征

总习题

储伟教授发表的代表作20篇

出版时间:2007-02-01

版 次:1

页 数:262

装 帧:平装

催化剂种类繁多，主要有金属催化剂、金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸碱催化剂、络合催化剂、生物催化剂等，其制造方法也各异。

催化剂工业中的主要产品种类有:石油炼制催化剂、石油化工催化剂(包括高分子合成中用的聚合催化剂)、无机化工催化剂(主要是制造氮肥和硫酸的催化剂)、环境保护催化剂等。

选用适宜的催化剂，是提高脱氢反应速度和选择性的关键。脱氢是加氢的逆过程，原则上加氢催化剂也能作为脱氢催化剂使用。但是，由于脱氢和加氢反应条件不同,在选择催化剂时，除注意催化活性外,还应注意以下几点:①耐热性好，保证在脱氢高温环境中不被烧结;②化学稳定性好，在较高温度下具有抗氢气还原和抗水蒸气侵蚀的能力;③脱氢比加氢易使催化剂表面结焦，应易于进行催化剂再生。常用的催化剂为各种金属氧化物(如氧化铁、氧化铬、氧化锌、氧化镁)和各种金属(如铜、银、镍、铂)等。氧化脱氢催化剂除具有脱氢催化剂的性能外,还应具有催化氧化性能,常用的是混合氧化物催化剂(如钼、铋的氧化物，铁、锑的氧化物等)，也可用金属催化剂。

Grubbs催化剂对热的稳定性较差，在较高的温度下易发生分解。Amir H. Hoveyda等人在分子中引入具有较大体积的亲核性异丙氧螯络合物配体，提高了催化剂的热稳定性，这些催化剂称为"Hoveyda-Grubbs催化剂"。它也分为第一代和第二代两种，分别由相应的Grubbs催化剂衍生出来，但原Grubbs催化剂中一个三环己基膦基团被苯环邻位的异丙氧基所替代。这些催化剂的缺点是催化活性一般，反应结束后催化剂与反应体系的分离比较困难。

第一代Hoveyda-Grubbs催化剂适用于末端烯烃的关环复分解反应。第二代Hoveyda-Grubbs催化剂适用于缺电子烯烃的关环、开环和交叉复分解反应。

格拉布催化剂的一个有趣的应用是航天器外壳所用的聚合物材料虽然强度很大，但在使用过程中及周围环境的作用下，会不可避免地产生微裂痕和局部损伤，导致力学性能下降或功能丧失。S. R. White等人报道了一种用新型聚合物材料进行自修复的技术，即运用埋植技术将双环戊二烯包裹在脲醛树脂制成的微胶囊里，和Grubbs催化剂一起分散在环氧基体中，当聚合物材料出现裂纹时，微胶囊破裂，释出的双环戊二烯由于裂纹的虹吸作用迅速渗入裂纹，遇到Grubbs催化剂后发生开环复分解聚合反应生成高分子的聚双环戊二烯，以达到修复裂纹的目的。实验测试表明，这种复合材料有75%的修复率。