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第一章 催化剂与催化作用基本知识1

第一节 催化作用的特征1

1-1-1 催化剂与催化作用的定义1

1-1-2催化作用不能改变化学平衡1

1-1-3 催化作用通过改变反应历程而改变反应速度3

1-1-4催化剂对加速化学反应具有选择性4

第二节 催化反应和催化剂的分类6

1-2-1 催化反应分类6

1-2-2催化剂分类10

第三节 固体催化剂的组成与结构11

1-3-1 固体催化剂的组成11

1-3-2 固体催化剂的结构15

第四节 催化剂的反应性能及对工业催化剂的要求19

1-4-1 催化剂的反应性能19

1-4-2对工业催化剂的要求23

第五节 多相催化反应体系的分析24

1-5-1 多相催化反应过程的主要步骤24

1-5-2 多相催化中的物理过程25

1-5-3 多相催化的化学过程27

1-5-4 多相催化反应中的控制步骤31

参考文献32

第二章 催化剂的表面吸附与孔内扩散33

第一节 催化剂的物理吸附与化学吸附33

2-1-1 物理吸附与化学吸附34

2-1-2 吸附位能曲线35

2-1-3吸附在多相催化反应中的作用38

第二节 化学吸附类型和化学吸附态39

2-2-1 化学吸附的类型39

2-2-2化学吸附态42

第三节 吸附平衡与等温方程48

2-3-1等温吸附线48

2-3-2等温方程49

第四节 催化剂的表面积及其测量55

2-4-1 BET法测比表面积56

2-4-2色谱测定比表面积59

第五节 催化剂的孔结构与孔内扩散60

2-5-1 催化剂的孔结构60

2-5-2催化剂的孔内扩散65

参考文献68

第三章 酸、碱催化剂及其催化作用70

第一节 酸碱催化剂的应用及其类型70

3-1-1酸碱催化剂的应用[1]70

3-1-2酸、碱催化剂的分类71

第二节 酸、碱定义及酸碱中心的形成[2]72

3-2-1酸、碱定义72

3-2-2酸、碱中心的形成74

第三节 固体酸碱性质及其测量82

3-3-1 固体酸性质82

3-3-2固体酸表面酸性质的测定83

3-3-3超强酸88

第四节 酸碱催化作用及其催化机理90

3-4-1 均相酸碱催化[10]90

3-4-2多相酸碱催化96

第五节 沸石分子筛催化剂及其催化作用104

3-5-1 沸石分子筛的组成与结构105

3-5-2 沸石分子筛的特性112

3-5-3 沸石分子筛的酸碱催化性质及其调变114

3-5-4 沸石分子筛的择形催化作用120

第六节 酸催化剂催化反应的典型剖析126

3-6-1 石油烃的催化裂化126

3-6-2 芳烃的异构化、歧化、烷基转移反应132

3-6-3 甲醇、合成气制汽油（MTG）、烯烃（MTO）和芳烃（MTA）136

参考文献139

第四章 金属催化剂及其催化作用141

第一节 金属催化剂的应用及其特性141

4-1-1 金属催化剂的应用141

4-1-2金属催化剂的特性142

第二节 金属催化剂的化学吸附144

4-2-1 金属的电子组态与气体吸附能力间的关系144

4-2-2 金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系146

第三节 金属催化剂电子因素与催化作用的关系152

4-3-1 能带理论152

4-3-2价键理论156

第四节 金属催化剂晶体结构与催化作用的关系160

4-4-1 金属催化剂的晶体结构160

4-4-2 晶体结构对催化作用的影响163

4-4-3金属催化剂晶格缺陷和不均—表面对催化剂的影响172

第五节 负载型金属催化剂及其催化作用175

4-5-1 金属分散度与催化活性的关系175

4-5-2金属催化反应的结构敏感行为178

4-5-3 金属与载体之间的相互作用180

4-5-4 负载金属催化剂的氢溢流现象183

第六节 金属催化剂及其催化作用184

4-6-1合金的分类和表面富集185

4-6-2合金的电子效应和几何效应与催化作用的关系187

第七节 金属催化剂催化作用的典型剖析191

4-7-1 合成氨工业催化剂191

4-7-2 乙烯环氧化工业催化剂196

4-7-3催化重整工业催化剂199

参考文献202

第五章 过渡金属氧（硫）化物催化剂及其催化作用204

第一节 过渡金属氧（硫）化物催化剂的应用及氧化物的类型204

5-1-1 过渡金属氧（硫）化物催化剂的应用及其特点204

5-1-2过渡金属氧化物催化剂的结构类型207

第二节 金属氧化物中的缺陷和半导体性质211

5-2-1 半导体的能带结构和类型211

5-2-2 n型和p型半导体的生成214

5-2-3 杂质对半导体催化剂费米能级Ef，逸出功φ和电导率的影响216

第三节 半导体催化剂的化学吸附与半导体电子催化理论218

5-3-1 半导体催化剂上的化学吸附218

5-3-2 氧化物催化剂的半导体机理221

第四节 过渡金属氧化物催化剂的氧化－还原机理225

5-4-1 过渡金属氧化物催化剂的金属－氧键强度对催化反应的影响225

5-4-2金属氧化物催化剂氧化还原（Redox）机理230

第五节 过渡金属氧化物中晶体场的影响234

5-5-1 过渡金属氧化物晶体场稳定化能236

5-5-2 晶体场稳定能对催化作用的影响240

第六节 过渡金属氧化物催化剂典型催化过程的分析243

5-6-1 钼铋系复氧化物催化剂的丙烯氨氧化制丙烯腈243

5-6-2 钒系复氧化物催化剂催化C烃选择氧化制顺酐248

5-6-3 尖品石型复氧化物催化剂催化乙苯脱氢制苯乙烯252

5-6-4氧化钴（镍）—一氧化钼（钨）临氢脱硫催化剂催化作用254

参考文献259

第六章 络合催化剂及其催化作用260

第一节 络合催化剂的应用及化学成键作用260

6-1-1 络合催化剂的应用260

6-1-2过渡金属络合物化学成键作用261

第二节 络合物催化剂的形成与络合物的反应264

6-2-1 过渡金属d电子组态与络合物配位数的关系264

6-2-2 络合物催化剂中常见的配位体及其分类266

6-2-3 络合物氧化加成与还原消除反应267

6-2-4 配位体取代反应和对位效应269

第三节 络合空位的形成、反应物的活化和络合催化剂的调变275

6-3-1 络合空位的形成275

6-3-2反应物的活化276

6-3-3络合物催化剂的调变280

第四节 络合催化机理及络合催化实例的分析282

6-4-1 络合催化的一般机理282

6-4-2 络合物催化剂的催化作用实例分析283

第五节 络合催化剂的固相化及金属原子簇催化剂297

6-5-1 均相络合催化剂的优缺点297

6-5-2 均相络合催化剂的固相化298

6-5-3金属原子簇催化剂299

参考文献303

第七章 催化剂的选择、制备、使用与再生304

第一节 催化剂的选择分类[1]304

7-1-1 现有催化剂的改进304

7-1-2利用廉价原料研制开发化工产品所需催化剂307

7-1-3 为化工新产品和环境友好工艺的开发而研制催化剂308

第二节 选择催化剂常用方法310

7-2-1 利用元素周期表进行催化剂活性组分的选择310

7-2-2 由催化功能组合构思催化剂314

第三节 催化剂的制备与催化剂的预处理316

7-3-1 催化剂制备的主要方法316

7-3-2 催化剂的预处理（活化）324

第四节 催化剂的失活与再生329

7-4-1 催化剂的中毒329

7-4-2 催化剂的烧结334

7-4-3催化剂的积炭336

参考文献339

习题341