环境催化原理及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　环境与可持续发展 1

1.1.1　环境与环境问题 1

1.1.2　可持续发展 2

1.2　工业催化与环境催化 4

1.2.1 工业催化 4

1.2.2　环境催化及其催化剂 5

1.2.3 工业催化与环境催化的关系 6

1.3.1　政策制定对环境催化发展的作用 7

1.3 环境催化的历史和现状 7

1.3.2　环境催化技术的发展历程 9

13.3　催化与绿色化学的结合 11

1.4　环境催化概述 12

1.4.1　环境保护中的催化治理技术 12

1.4.2　环保催化剂生产及市场概况 15

第2章　环境催化基础 20

2.1　催化过程与催化剂 20

2.1.1　催化过程的概念和特征 20

2.1.2 非均相催化剂的组成结构与功能 23

2.1.3　催化剂的性能指标 28

2.1.4　催化剂的失活和再生 31

2.1.5　催化剂的选择 33

2.2.1　环境催化剂概述 35

2.2　环境催化剂 35

2.2.2　环境催化剂的应用 37

2.3 多相催化动力学基础 46

2.3.1 吸附和吸附等温线 47

2.3.2 气-固相催化反应的动力学 61

2.4　催化反应器设计原理 75

2.4.1 固定床催化反应器 76

2.4.2　流化床催化反应器 84

2.4.3　其他形式催化反应器 90

3.1　催化剂的设计原理 91

第3章　环境催化剂的制备 91

3.1.1　催化剂设计的理论概况 92

3.1.2　催化剂设计的程序 93

3.1.3 热力学分析和化学反应的机理研究与催化剂设计 97

3.1.4　催化剂材料的选择 99

3.2　催化剂载体 102

3.2.1　催化剂载体概述 102

3.2.2　载体的作用 104

3.2.3　催化剂常用载体 108

3.2.4　载体的选择 113

3.3.1 沉淀法 115

3.3　活性成分的负载 115

3.3.2 浸渍法 117

3.3.3　吸附法 118

3.3.4 离子交换法 120

3.4　金属氧化物催化剂 122

3.4.1　概述 122

3.4.2　过渡金属氧化物的类型、结构及其性质 124

3.4.3 活性组分的流失 126

3.5　沸石催化剂 128

3.5.1　概述 129

3.5.2　沸石的分类 129

3.5.3 沸石的吸附和扩散性质及其应用 132

3.5.4 沸石的催化性质 135

3.5.5　沸石作为催化剂载体 139

3.6　新型催化材料 140

3.6.1　整体式块状载体 140

3.6.2　二氧化钛 143

3.6.3　非晶态合金 145

3.6.4 杂多酸 149

第4章　催化剂表征 154

4.1　结构特性的表征 155

4.1.1 热分析方法 155

4.1.2　催化剂晶体特性的X射线衍射表征 164

4.1.3　催化剂的颗粒表征——粒径及其分布 167

4.1.4　催化剂机械强度的表征 172

4.1.5　催化剂孔结构的表征 174

4.1.6　催化剂比表面积的表征 179

4.2　表面特性的表征 180

4.2.1 催化剂表面物种结构的表征 180

4.2.2　催化剂化学吸附的表征 186

4.2.3　催化剂表面酸性的表征 188

4.3　催化剂反应特性的表征 190

4.3.1　积分反应器 191

4.3.2　微分反应器 193

4.3.3　其他实验室反应器 195

第5章　移动污染源尾气净化 197

5.1　移动污染源分析 197

5.1.1 移动污染源特点 197

5.1.2　移动污染源分析 197

5.2 国家排放标准 202

5.2.1 国外汽车尾气的排放法规 202

5.2.2　我国国家排放标准 208

5.3　汽油发动机尾气净化 217

5.3.1 汽油机尾气净化概述 218

5.3.2 汽油发动机工作过程和结构设计对排气污染物的影响 220

5.3.3　汽油发动机尾气净化技术 222

5.4　柴油发动机尾气净化 266

5.4.1　柴油机尾气净化概述 267

5.4.2 柴油机排气中颗粒物的净化技术 269

5.5　发展趋势和方向 283

5.5.1　催化剂的开发利用 283

5.5.2 清洁能源的开发利用 288

第6章 固定污染源的催化控制技术 298

6.1 固定污染源分析 298

6.1.1 污染源概述 298

6.1.2　主要工业污染源分析 299

6.2 固定污染源控制概述 310

6.2.1 污染源的控制手段 310

6.2.2　控制指标 313

6.2.3 污染源管理 315

6.3　烟气催化脱硫 316

6.3.1　二氧化硫的来源及危害 316

6.3.2　烟气催化脱硫技术 318

6.4　烟气催化脱硝 353

6.4.1　氮氧化物的来源和危害 353

6.4.2　催化脱硝 354

6.5.1 VOCs的毒害作用及来源 374

6.5　挥发性有机物控制 374

6.5.2 VOCs的治理技术 375

6.5.3 VOCs的催化治理技术 376

第7章　室内空气污染的催化治理技术 394

7.1 室内空气污染的特征 394

7.2 室内主要空气污染物的种类、特点及危害 395

7.3 室内空气污染的主要污染源 396

7.4　控制室内空气污染的途径 397

7.5 非平衡态等离子体技术 399

7.5.1 等离子体简介 399

7.5.2　非平衡等离子体的发生技术 400

7.5.3　等离子体净化原理 403

7.5.4　反应器 405

7.5.5 影响因素 406

7.5.6　分解反应机理的研究 412

7.5.7 气体分解产物的控制 413

7.5.8　非平衡等离子体在空气净化方面的应用研究 415

7.6　光催化氧化法 416

7.6.1　光催化的影响因素 416

7.6.2 光催化剂的失活与再生 422

7.6.3 气固相光催化反应器 428

7.6.4　光催化反应动力学 430

7.6.5　有机污染物的降解机理 440

7.6.6　光催化在空气净化中的应用 446

7.6.7 用于室内空气污染治理的光催化制品 454

7.6.8　新型光催化反应技术 456

7.7　UV/Fenton法在废气处理中的应用 457

第8章　水污染催化处理 461

8.1　饮用水与污水处理 462

8.1.1 非催化处理法 463

8.1.2　催化处理法 465

8.2　Fenton反应 467

8.2.1　Fenton试剂催化氧化的机理 467

8.2.2　Fenton反应的应用 470

8.2.3　Fenton反应的进展 470

8.3.1　湿式氧化机理 473

8.3　湿式氧化 473

8.3.2 湿式氧化的应用 475

8.3.3　湿式氧化的进展 477

8.4　光催化与电催化 478

8.4.1 光催化 479

8.4.2 电催化 486

8.5　催化还原 491

8.5.1　催化还原机理 491

8.5.2　催化还原处理技术的应用 492

8.5.3　催化还原处理技术的进展 494

9.1.1　一碳化学的分类及介绍 495

第9章　环境催化新技术 495

9.1　一碳化学 495

9.1.2　一碳化学技术在清洁能源与绿色化工中的应用 499

9.2　催化燃烧技术 501

9.2.1　催化燃烧技术的分类 501

9.2.2　催化燃烧的催化剂 504

9.2.3　催化燃烧法的应用 504

9.3　燃料电池 509

9.3.1　燃料电池的工作原理 509

9.3.2　燃料电池的分类 510

9.3.3　燃料电池的燃料 512

9.3.4　燃料电池的应用 513

9.4　环境催化发展方向和趋势 516

9.4.1　光催化应用 516

9.4.2　光电催化应用 517

9.4.3 生物催化 518

9.4.4　催化传感器 519

9.4.5 能源及动力催化剂 520

9.4.6　超临界流体及其催化作用 521

9.4.7　组合催化技术及应用 521

9.4.8　环境催化研究热点 523

参考文献 527