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前言 1

第1章 催化剂与催化作用 1

1.1 催化剂发展的历史及其重要性 1

1.2 催化剂及催化作用的定义与基本特性 3

1.3 催化作用基础 5

1.3.1 催化作用的化学本质 5

1.3.2 热力学基础 6

1.3.3 动力学基础 8

1.4 催化反应和催化剂分类 8

1.4.1 催化反应分类 8

1.4.2 催化剂分类 11

1.5 催化剂的基本组成 12

1.5.2 助催化剂（助剂） 13

1.5.1 主（共）催化剂（活性组分） 13

1.5.3 载体 14

1.6 催化剂的反应性能 15

1.6.1 催化剂的活性 16

1.6.2 催化剂的选择性 16

1.6.3 催化剂的稳定性 17

1.7 工业催化剂开发简述 18

1.7.1 工业催化剂的基本要求 18

1.7.2 工业催化剂的设计方法 19

1.8 重要催化剂简介 20

1.8.1 催化氧化催化剂 20

1.8.2 加氢催化剂 21

1.8.3 脱氢催化剂 22

1.8.5 石油炼制催化剂 23

1.8.4 芳烃转化催化剂 23

1.8.7 聚合反应催化剂 25

1.8.6 化肥工业催化剂 25

1.8.8 环境保护催化剂 26

1.9 催化科学和技术展望 27

参考文献 28

第2章 吸附与催化作用 31

2.1 概论 31

2.2 吸附作用 31

2.2.1 物理吸附与化学吸附 31

2.2.2 化学吸附类型和化学吸附态 32

2.2.3 吸附力 36

2.2.4 吸附速率和脱附速率 36

2.3.1 固体吸附剂的表面模型 37

2.3 吸附平衡和等温方程 37

2.3.2 吸附位能曲线 38

2.3.3 等温吸附线 39

2.3.4 等温吸附方程 40

2.4 催化剂的表面积和孔结构 43

2.4.1 催化剂表面积的测量 44

2.4.2 孔结构 45

2.4.3 催化剂的孔内扩散 48

2.5 吸附和催化反应过程中的溢流现象 48

2.5.1 溢流现象及其定义 48

2.5.2 溢流的相关过程 49

2.5.3 溢流物种及溢流形式 50

2.5.5 工业催化过程中的溢流现象 52

2.5.4 溢流产生的催化作用 52

参考文献 53

第3章 催化剂的制备与应用 55

3.1 浸渍法 55

3.1.1 载体和浸渍液 56

3.1.2 浸渍过程 57

3.1.3 浸渍法分类 57

3.1.4 影响因素 59

3.1.5 浸渍催化剂的热处理 60

3.2 沉淀法 61

3.2.1 沉淀剂的选择 61

3.2.2 沉淀过程 62

3.2.3 沉淀法的分类 63

3.2.4 沉淀法的影响因素 65

3.2.5 沉淀的后处理过程 67

3.3 溶胶-凝胶法 69

3.3.1 溶胶的制备 70

3.3.2 溶胶-凝胶的转化 70

3.3.3 凝胶的干燥 71

3.3.4 后处理 72

3.3.5 溶胶-凝胶法制备催化剂的应用实例 72

3.4 微乳化技术制备催化剂 74

3.4.1 微乳化技术 74

3.4.2 微乳液合成纳米材料的影响因素 75

3.4.3 微乳液的制法 77

3.5 等离子体、微波、超声等非常规技术制备催化剂 78

3.5.1 等离子体技术 78

3.4.4 非离子表面活性剂微乳体系 78

3.5.2 微波技术 81

3.5.3 超声波技术 84

3.6 水热反应合成方法 85

3.6.1 概述 85

3.6.2 实例 86

3.7 其他催化剂制备方法 86

3.7.1 混合法 86

3.7.2 离子交换法 87

3.7.3 熔融法 88

参考文献 88

第4章 金属催化剂与催化作用 91

4.1 金属催化剂的主要类型及催化反应示例 91

4.2.1 金属的晶体结构 93

4.2 金属的微观结构 93

4.2.2 晶格的缺陷与位错 94

4.3 研究金属催化作用的几种化学键理论 95

4.3.1 能带理论 95

4.3.2 价键模型 96

4.3.3 配位场理论 97

4.4 金属催化剂晶体结构与催化性能的关系 97

4.4.1 金属晶格不规则性与催化性能 97

4.4.2 金属催化活性的经验规则 97

4.5 负载型金属催化剂 99

4.5.1 金属晶粒的分布 99

4.5.2 金属的分散度 100

4.5.3 活性金属与载体的相互作用 100

4.5.4 结构敏感型和非敏感型反应 103

4.6.1 双金属的表面组成 104

4.6 双金属催化剂 104

4.6.2 双金属的催化特征 105

4.6.3 双金属上的催化反应 105

4.7 烧结和迁移性 107

4.8 金属催化剂的中毒 109

4.9 金属催化剂催化作用的典型实例剖析 110

4.9.1 合成氨工业催化剂 110

4.9.2 乙烯环氧化工业催化剂 111

参考文献 112

第5章 金属氧化物催化剂及其催化作用 115

5.1 金属氧化物催化剂的应用及分类 116

5.1.1 金属氧化物的应用 116

5.1.2 金属氧化物催化剂的结构类型 117

5.2 金属氧化物的性质及结构与催化作用的关系 121

5.2.1 金属氧化物的缺陷和半导体性质 122

5.2.2 金属氧化物的酸碱性 124

5.3 金属氧化物的氧化还原机理 125

5.3.1 过渡金属氧化物表面的M=O键与催化作用 125

5.3.2 金属氧化物催化剂的氧化还原（Redox）机理 125

5.4 金属氧化物催化剂的典型应用实例 126

5.4.1 C3烃氨氧化制丙烯腈复合氧化物催化剂 126

5.4.2 钒系复合氧化物催化剂催化苯选择氧化制顺酐 127

5.4.3 烟气脱硫催化剂及其催化作用 129

5.4.4 NOx净化催化剂及应用 131

5.4.5 挥发性有机化合物处理用催化剂及其应用 132

5.4.6 二氧化钛光催化剂的应用 135

参考文献 138

6.1.1 分子筛的种类与组成 141

第6章 分子筛催化剂及其催化作用 141

6.1 分子筛简介 141

6.1.2 分子筛的结构 147

6.2 分子筛的性质 149

6.2.1 分子筛的物理性质 149

6.2.2 分子筛的离子交换性质 150

6.2.3 分子筛的活性中心理论 150

6.2.4 分子筛酸位的形成理论 150

6.2.5 分子筛阳离子催化性能理论 151

6.2.6 分子筛阴离子骨架催化性能理论 151

6.2.7 分子筛中水的催化性能 154

6.3 微孔分子筛材料催化化学 154

6.3.1 微孔分子筛的合成方法 155

6.3.2 微孔分子筛的催化化学 157

6.4 中孔分子筛材料催化化学 160

6.4.1 中孔分子筛的合成方法 161

6.4.2 中孔材料的应用及研究进展 162

6.4.3 中孔分子筛研究中存在的主要问题和发展方向 165

参考文献 166

第7章 络合催化剂及其催化作用 170

7.1 络合催化简介 170

7.2 络合催化作用类型 171

7.2.1 配位催化作用 171

7.2.2 电子迁移催化作用 171

7.3 络合催化理论概要 174

7.3.1 原子轨道和络合物晶体场理论模型 174

7.3.2 配位场理论 178

7.4 络合催化在工业上的应用 179

7.4.1 烯烃氢甲酰化反应 179

7.4.2 烃类氧化反应 179

7.4.3 不饱和烃加氢反应 181

7.4.4 甲醇羰基化合成乙酸 182

7.5 均相络合催化剂的固载化 182

7.6 含配体环境的金属纳米粒子胶态溶液的催化反应 183

7.6.1 交联反应中的应用 183

7.6.2 氢化反应和氧化反应中的应用 186

7.7 金属配合物催化剂在不对称催化合成反应中的应用 187

参考文献 189

8.1 固体酸、碱的定义及分类 191

第8章 固体酸碱催化剂及其催化作用 191

8.2 固体表面酸、碱性的表征 192

8.2.1 酸性表征 193

8.2.2 固体表面碱性的测定 197

8.3 酸碱中心的形成过程 199

8.3.1 氧化物酸中心的形成 199

8.3.2 氢型沸石分子筛的酸中心的形成 200

8.3.3 金属硫酸盐酸中心的形成 202

8.4 固体酸碱催化反应机理 202

8.4.1 酸催化机理——正碳离子机理 202

8.4.2 碱催化反应机理——负碳离子机理 203

8.4.3 固体酸碱的协同催化作用 204

8.5 固体表面酸性与催化活性的关系 204

8.5.1 酸量与催化活性的关系 204

8.5.2 酸强度与催化活性的关系 205

8.5.3 酸性位与催化活性和选择性的关系 206

8.6 典型的固体酸碱催化剂及其催化作用 206

8.6.1 杂多酸化合物 206

8.6.2 SO？-/MxOy系列固体超强酸 210

8.6.3 固体碱 212

参考文献 214

第9章 催化剂性能评价及其结构表征 216

9.1 催化剂活性评价概述 216

9.1.1 活性评价的目的 216

9.1.2 活性评价参数的选择 217

9.1.3 影响活性测试的因素 217

9.2 催化剂的宏观物性与测定 218

9.2.1 催化剂表面积及主要测定方法（BET法） 218

9.2.2 催化剂孔结构表征 219

9.2.3 催化剂的机械强度测定 221

9.3 催化剂的微观结构表征 221

9.3.1 电子显微分析 222

9.3.2 热分析技术 226

9.3.3 X射线衍射分析方法 233

9.3.4 电子能谱分析 239

9.3.5 程序升温分析技术 243

9.3.6 红外光谱方法 247

9.3.7 漫反射紫外－可见光谱方法 251

9.3.8 其他分析方法 253

参考文献 254

总习题 257

储伟教授发表的代表作20篇 261