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第一章基本概念1

一、催化科学的重要性1

二、催化科学的历史发展1

三、催化科学的特点3

四、基本概念4

（一）催化剂与催化作用4

（二）催化作用的分类5

（三）催化作用与化学平衡5

（四）催化作用的一般原理6

（五）活性与选择性7

1．活性7

2．选择性8

（六）催化剂的活化与失活10

（七）催化剂的组成12

1．活性组分12

目录12

符号表12

2．助剂13

3．载体13

（八）催化剂的功能与分类13

五、催化文献的来源15

问题与习题18

参考文献19

第二章吸附作用20

一、概述20

二、物理吸附与化学吸附20

三、吸附位能曲线21

四、吸附态和吸附化学键25

五、吸附粒子在表面上的运动28

六、吸附热30

七、覆盖度变化对吸附活化能和脱附活化能的影响34

八、吸附的可逆性35

九、吸附平衡35

（一）等温吸附平衡35

1．吸附等温线的类型35

2．等温方程37

（二）其它的吸附平衡42

十、吸附速率与脱附速率43

（一）吸附速率43

（二）脱附速率44

（三）Elovich方程44

（四）管孝男方程45

（五）程序升温脱附技术45

问题与习题46

参考文献48

第三章表征催化剂物理结构的某些参量50

一、催化剂的表面积50

（一）表面积的测定50

（二）活性表面积的测定55

二、孔结构参量与孔的简化模型56

（一）催化剂的密度56

1．堆密度或表观密度56

2．颗粒密度57

3．真密度57

（二）催化剂的孔容57

（三）孔隙率θ58

（四）孔的简化模型与孔的平均半径58

1．平均孔半径58

2．平均孔长度59

1．气体吸附法60

（五）孔体积对孔半径的分布60

2．汞孔度计法69

三、催化剂的机械强度72

四、晶粒大小及其分布73

问题与习题76

参考文献78

第四章气固多相催化反应动力学基础79

一、基本概念80

（一）反应速率80

（二）速率方程与动力学的参数80

（三）速率控制步骤81

二、机理模型法建立速率方程81

1．表面质量作用定律82

（一）理想吸附层中的速率方程82

2．表面反应为速控步骤时的速率方程83

3．吸附或脱附是速控步骤时的速率方程——86

4．没有速控步骤时的速率方程——稳定态处理法88

5．两步机理模型90

6．表观活化能和补偿效应93

（二）实际吸附层中的速率方程94

三、经验模型法建立速率方程97

四、动力学方法与反应机理98

（一）动力学数据的测定99

（二）建立速率方程和拟定机理的实例101

（三）机理模型的判别准则105

（四）机理模型的判断方法——压力检定法106

（五）一种研究动力学和机理的新技术——过渡应答法107

（一）外扩散对反应动力学的影响111

五、扩散与反应111

（二）内扩散对反应动力学的影响112

1．体相扩散112

2．Knudson扩散113

3．构型扩散114

4．圆柱孔内的反应速率——Thiele理论115

5．球形颗粒中的反应速率122

6．任意形状颗粒上的反应速率124

7．内扩散对反应动力学参数的影响126

（三）温度对反应发生区间的影响127

（四）反应区间的识别128

1．外扩散阻滞效应的识别128

2．内扩散阻滞效应的识别129

2．平行反应130

1．两个独立反应130

（五）扩散对选择性的影响130

3．连续反应131

六、中毒对反应的影响132

（一）均匀吸附中毒133

（二）孔口中毒134

问题与习题136

参考文献138

第五章助剂与载体140

一、助剂140

（一）结构性助剂141

（二）调变性助剂142

二、载体143

问题与习题150

参考文献151

一、固体酸催化剂及其催化作用152

第六章固体酸催化剂与催化裂化152

（一）酸碱的定义及性质测定153

1．酸碱的定义153

2．酸性质的测定153

（二）固体酸的分类158

（三）固体酸性的结构解释158

（四）酸性质与催化作用159

1．酸的类型与催化作用的关系159

2．酸强度与催化作用的关系160

3．酸量与催化作用的关系160

二、催化裂化160

（一）裂化催化剂161

1．硅铝催化剂162

2．沸石分子筛催化剂165

（二）催化裂化化学171

1．热裂化172

2．催化裂化174

三、择形催化188

（一）择形性188

（二）ZSM-5190

问题与习题192

参考文献195

第七章过渡金属络合物催化剂及其相关催化过程197

一、过渡金属络合物中的化学键197

二、有机金属络合物的反应与催化反应202

（一）配体取代或交换202

（二）氧化加成202

（三）插入反应203

三、烯烃加氢204

四、乙烯氧化制乙醛——Wacker方法204

五、羰基化反应208

六、Ziegler-Natta过程——α烯烃的定向聚合211

问题与习题218

参考文献218

第八章金属催化剂及其相关催化过程219

一、引言219

二、БaлaHдиH多位理论225

（一）几何对应原则225

（二）能量对应原则228

三、金属催化剂上的重要反应230

（一）加氢反应230

1．烷烃的生成230

2．烯烃的生成230

3．醇类的生成231

2．直链烷烃的脱氢环化234

3．烃的氢解234

1．直链烷烃异构成分支链的烃234

（二）重整反应234

4．环烷烃脱氢异构235

（三）氧化反应237

四、合金催化的反应237

五、附载型金属催化剂239

（一）载体的作用239

（二）附载双金属催化剂240

（三）金属－载体间的强相互作用242

（四）双功能附载金属催化剂245

（五）烧结问题248

问题与习题250

参考文献251

一、金属氧化物的催化作用252

第九章金属氧化物的催化作用与催化氧化反应252

（一）非计量化合物的几种类型253

（二）计量化合物255

（三）半导体的能带结构255

（四）金属氧化物对气体的吸附261

（五）半导体催化剂的导电性质对催化活性的影响263

（六）氧化物催化剂的脱出功和反应选择性的关系267

二、催化氧化反应270

（一）还原－氧化机理274

（二）催化剂的酸碱行为276

（三）催化剂表面上的氧物种278

（四）氧物种在催化氧化中的作用281

（五）烃分子的活化286

三、几个典型催化氧化反应实例288

（一）乙烯氧化为环氧乙烷288

（二）丙烯氧化制丙烯醛－αH氧化292

（三）丙烯氧化为丙酮——双功能作用299

问题与习题301

参考文献304

第十章多相催化剂的设计、制备和评价306

一、多相催化剂的设计306

（一）多相催化剂的主要组分和次要组分307

1．催化剂主要组分的设计307

2．催化剂次要组分的选择310

（二）催化剂设计中要考虑的其它问题313

1．催化反应的结构敏感性和非敏感性313

2．有关反应物分子表面吸附性能的数据314

3．对载体的要求和选择317

2．浸渍法319

1．天然资源的加工319

（一）常用的制备方法319

二、多相催化剂的制备319

3．滚涂法和喷涂法323

4．沉淀法324

5．均匀沉淀法和超均匀沉淀法334

6．共混合法335

7．沥滤法336

8．离子交换法337

9．均相络合催化剂的固载化337

（二）固体催化剂的热处理339

（三）催化剂的成形341

三、多相催化剂的评价343

问题与习题349

参考文献350

（一）引言352

第十一章酶催化作用和光催化作用简介352

一、酶催化作用352

（二）酶的类型与应用353

（三）酶催化的机理和动力学354

（四）阻化剂对酶催化的影响358

（五）pH以及温度对酶催化的影响362

二、光催化作用363

（一）引言363

（二）固体表面上发生的光催化反应363

（三）光催化分解水制氢367

问题与习题368

参考文献369

一般参考书370