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第一章合成气经二甲醚制取低碳烯烃1

第一节 概述1

第二节 利用双功能催化剂将合成气直接合成二甲醚3

一、热力学因素的影响4

二、动力学因素的影响6

三、催化剂的基本特征7

四、催化剂的制备和处理方法9

五、催化剂的作用机理和反应历程14

六、反应操作条件的影响18

七、SD219系列催化剂的特色及其放大试验结果26

第三节 二甲醚转化为低碳烯烃29

一、反应概述30

二、催化剂及其改性与反应性能34

三、合成气经二甲醚制低碳烯烃反应工艺44

参考文献46

第二章甲烷和二氧化碳转化制合成气54

第一节 概述54

第二节 热力学计算和分析55

一、反应平衡常数的计算55

二、反应平衡组成的计算57

三、热力学非积炭条件的确定方法58

第三节 甲烷和二氧化碳转化的催化剂和催化性能62

一、转化催化剂63

二、催化性能64

第四节 催化剂抗积炭性能69

第五节 天然气和二氧化碳转化制合成气73

一、催化剂改性74

二、Ni/A12O3和Ni/ARM催化性能的比较74

三、天然气和二氧化碳转化反应扩试结果76

四、催化剂失活与再生76

参考文献80

第一节 概述83

第三章甲烷芳构化反应83

第二节 甲烷芳构化的实现85

一、热裂解85

二、在有氧气氛下或氧化剂存在下的甲烷芳构化85

三、非氧气氛下的甲烷芳构化86

第三节 在非氧条件下甲烷芳构化的催化剂90

一、担体酸性的作用90

二、过渡金属氧化物的作用91

第四节 非氧气氛下芳烃产率的最佳化92

一、催化剂92

二、反应条件96

第五节 在非氧气氛中甲烷在双功能催化剂上芳构化的反应机理99

一、甲烷的活化99

二、在非氧条件下甲烷在Mo/HZSM-5分子筛催化剂上的芳构化机理102

参考文献109

第四章甲烷部分氧化制取合成气112

第一节 概述112

一、甲烷转化利用途径112

二、甲烷活化主要方式113

三、甲烷转化的热力学116

第二节 甲烷部分氧化制合成气118

一、甲烷部分氧化制合成气催化剂研究进展121

二、甲烷部分氧化制合成气反应机理及其活性中心的研究进展124

三、甲烷部分氧化制合成气反应存在的主要问题128

第三节 LiNiLaOI/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气的研究130

一、LiNiLaOI/Al2O3催化剂甲烷部分氧化制合成气反应性能130

二、不同组分催化剂的反应性能的比较136

三、LiNiLaOI/Al2O3催化剂和NiO/Al2O3催化剂的比较139

四、甲烷部分氧化制合成气反应机理和活性中心的探讨145

参考文献147

第一节 烃类选择氧化的一般催化机理154

第五章乙烷选择氧化制乙烯和含氧化合物154

第二节 乙烷在碱金属氧化物及碱土金属氧化物上的氧化脱氢155

第三节 乙烷在稀土元素氧化物上的氧化脱氢157

第四节 乙烷在过渡金属氧化物上的催化氧化158

第五节 乙烷在担载的钒钼催化剂上的选择氧化161

一、担载的矾催化剂161

二、载体对担载钒催化剂的性质及其乙烷氧化脱氢性能的影响162

三、V2O5/TiO2及V2O5/Al2O3催化剂上的乙烷选择氧化164

四、担载的钼催化剂166

第七节 乙烷的光化学转化167

第六节 乙烷在分子筛及分子筛为载体的催化剂上的转化167

参考文献169

第六章一氧化碳加氢催化合成低碳醇172

第一节 一氧化碳加氢合成低碳醇的意义172

一、能源结构的特殊性172

二、低碳醇应用的广泛性173

三、合成低碳醇的经济性174

第二节 合成醇反应的热力学分析和耦合效应175

一、反应热175

二、相变热176

三、反应的△G°及转变温度177

四、合成醇过程中的耦合效应179

第三节 一氧化碳加氢合成低碳混合醇的主要途径和路线180

一、一氧化碳和氢分子的吸附与活化182

二、一氧化碳加氢合成低碳醇反应的主要途径和路线186

三、在铁系催化剂上合成低碳醇190

第四节 在铁系催化剂上合成醇的特征191

一、助剂对活性和选择性的影响191

二、铁系催化剂组分间的相互作用194

三、一氧化碳在铁系催化剂上的吸附和活化198

四、一氧化碳加氢合成醇的反应机理和活性相200

参考文献205

第一节 概述210

第七章固体超强酸的催化反应210

第二节 烷烃异构化反应212

第三节 烷基化反应218

第四节 酰化反应222

第五节 酯化反应224

第六节 聚合反应227

第七节 其它反应228

参考文献229

第八章固体超强酸的制备及酸性表征235

第一节 概述235

第二节 固体超强酸的制备236

一、金属氧化物的选择237

二、焙烧温度的影响240

三、沉淀条件的影响242

四、固体超强酸酸性的稳定性244

第三节 酸性表征方法247

一、Hammett指示剂法247

二、流动Hammett指示剂法248

三、程序升温脱附法250

四、分光光度法253

五、红外光谱法255

七、正戊烷异构化反应法258

六、正丁烷异构化反应法258

第四节 酸位结构261

参考文献265

第九章沸石分子筛新材料271

第一节 沸石与沸石化学271

一、沸石与沸石合成271

二、沸石分子筛的化学组成272

三、沸石的结构273

四、沸石的性能273

第二节 不同组成的沸石新材料276

一、组成中含Ti的沸石277

二、含V沸石新材料285

三、非硅铝（或磷铝）体系沸石新材料286

四、由PN4四面体构成的沸石新材料287

第三节 不同结构的沸石新材料与MCM-41287

一、MCM-41288

二、由TO6八面体构成的沸石新材料299

第四节 “瓶中造船”与沸石新材料299

一、“瓶中造船”299

二、大单晶沸石与非线性光学材料300

三、半导体纳米材料与光催化302

参考文献304

第十章高比表面氮化物的合成及催化特性314

第一节 概述314

第二节 氮化物的制备315

第三节 合成条件对氮化物结构的影响317

一、程序升温反应中氮化温度对MoO3转化的影响317

二、升温速率的影响318

三、空速的影响318

第四节 氮化物的物理化学特性319

一、物理吸附319

五、前身物MoO3颗粒度的影响319

四、钝化过程的影响319

二、化学吸附321

第五节 结构表征326

一、XRD326

二、XPS327

三、电镜327

第六节 氮化物在催化反应中的应用328

参考文献329

第十一章分子自组装与纳米材料332

第一节 概述332

第二节 分子自组装的基本概念333

第三节 生物体中的分子自组装334

第四节 分子自组装过程的热力学探讨335

第五节 纳米材料的合成与制备336

一、纳米材料的物理法制备336

二、纳米材料的化学法制备337

三、纳米材料的分子自组装合成与设计339

第六节 纳米材料结构研究的思考与设想340

一、晶界原子排列无序与有序340

二、组成物相多样性341

三、自组装结构342

参考文献345