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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-41 287

一、MCM-41 288

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、XRD 326

二、XPS 327

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