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《工业催化》第四版共10章,包括:工业催化的发展简史、固体催化剂的结构基础、吸附、催化作用与催化剂、络合催化与聚合催化、环保催化与光催化、新能源与电催化、生物催化、微动力学分析法与工业催化剂设计、工业催化剂的制备、评价与使用、催化剂表征技术简介等。 本书可作为化工、煤化工、石油化工、能源化工、环境化工、精细化工等相关专业的本科生、研究生教材,也可供相关领域的科研人员参考。

第1章工业催化发展概述/ 1 1.1催化概念的诞生1 1.2基础化工催化工艺的开发期1 1.3炼油和石油化学工业的蓬勃发展时期2 1.4合成高分子材料工业的兴起3 1.5择形催化与新一代石油炼制工业4 1.6手性催化与制药工业4 1.721世纪催化科学技术前沿6 1.7.1纳米时代的催化研究:实验方法和理论方法6 1.7.2催化反应追求的目标9 1.7.3催化反应的激活手段9 1.7.4超分子催化9 1.7.5单原子催化10 第2章固体催化剂的结构基础/ 12 2.1固体中键合结构类型12 2.2晶体结构13 2.2.1晶格、晶面及其标记13 2.2.2填充分数14 2.2.3表面层外气-固界层的结构16 2.2.4体相和表相结构的不完整性16 2.3分子表面化学18 2.3.1洁净固体表面的集合结构特征18 2.3.2洁净固体表面的弛豫和重构19 2.3.3吸附单分子层的有序化膜20 2.4固体能带结构简介22 第3章吸附与多相催化/ 25 3.1催化作用与催化剂25 3.1.1催化作用的定义与特征25 3.1.2催化剂的组成与载体的功能27 3.1.3对工业催化剂的要求32 3.2三个重要的催化概念35 3.3分子的化学吸附36 3.3.1吸附等温式36 3.3.2金属表面上的化学吸附39 3.3.3氧化物表面上的化学吸附43 3.4多相催化的反应步骤45 3.4.1外扩散45 3.4.2内扩散46 3.4.3反应物分子的化学吸附47 3.4.4表面反应48 3.4.5产物的脱附48 第4章固体催化剂及其催化作用/ 49 4.1酸碱催化剂及其催化作用49 4.1.1固体酸、碱的定义和分类49 4.1.2固体表面的酸、碱性质及其测定50 4.1.3酸、碱**的形成与结构53 4.1.4固体酸、碱的催化作用57 4.1.5**酸及其催化作用59 4.1.6**碱及其催化作用61 4.1.7杂多化合物及其催化作用62 4.1.8离子交换树脂催化剂及其催化作用65 4.2非纳米分子筛催化剂及其催化作用67 4.2.1分子筛的结构构型68 4.2.2分子筛催化剂的催化性能与调变71 4.2.3中孔分子筛催化剂及其催化作用75 4.3金属催化剂及其催化作用77 4.3.1金属和金属表面的化学键78 4.3.2金属催化剂催化活性的经验规则81 4.3.3负载型金属催化剂的催化活性82 4.3.4金属簇状物催化剂84 4.3.5合金催化剂及其催化作用85 4.3.6非晶态合金催化剂及其催化作用85 4.3.7金属膜催化剂及其催化作用87 4.4金属氧化物催化剂及其催化作用90 4.4.1半导体的能带结构及其催化活性90 4.4.2氧化物表面的MO性质与催化剂活性、选择性的关联92 4.4.3复合金属氧化物催化剂的结构化学94 4.5金属硫化物催化剂及其催化作用98 4.5.1加氢脱硫及其相关过程的作用机理99 4.5.2重油的催化加氢精制100 4.6纳米催化101 4.6.1小尺寸效应101 4.6.2表面效应102 4.6.3界面效应103 4.6.4纳米限域效应104 第5章络合催化与聚合催化/ 105 5.1概述105 5.2过渡金属离子的化学键合106 5.2.1络合催化中重要的过渡金属离子与络合物106 5.2.2配位键合与络合活化106 5.3络合催化中的关键反应步骤107 5.3.1配位不饱和与氧化加成107 5.3.2穿插反应109 5.3.3β-氢转移109 5.3.4配位体解离和配位体交换110 5.4络合催化循环110 5.4.1络合催化加氢110 5.4.2络合催化氧化111 5.4.3络合异构化112 5.4.4羰基合成与氢甲酰化112 5.4.5甲醇络合羰化合成乙酸113 5.5配位场的影响114 5.5.1空位概念和模板效应114 5.5.2反式效应114 5.6均相络合催化剂的固相化技术114 5.6.1一般的固载方式115 5.6.2载体的类型116 5.6.3锚定络合物核的多重性117 5.7无金属的均相催化——有机小分子催化118 5.8聚合催化120 5.8.1Ziegler-Natta催化剂121 5.8.2Phillips型催化剂122 5.8.3茂金属聚合催化剂122 5.8.4非茂后过渡金属聚合催化剂124 第6章光催化与电催化/ 125 6.1环境友好的催化技术125 6.1.1“零排放”与绿色化学125 6.1.2“原子经济”“E因子”与绿色化工生产128 6.1.3环境友好催化技术案例分析128 6.2光催化技术130 6.2.1光化学反应基础131 6.2.2光催化基本原理131 6.2.3半导体光催化剂性能的调变133 6.2.4环境光催化——光催化治理环境污染物136 6.2.5能源光催化——光催化水制氢139 6.3电催化技术144 6.3.1电化学基本知识144 6.3.2电催化反应机理145 6.3.3电极的催化作用147 6.3.4电催化与燃料电池148 6.3.5电催化水制氢152 6.3.6电催化CO2还原153 第7章生物催化/ 156 7.1生物催化剂的类别156 7.2生物催化反应的特征157 7.3酶的系统分类和系统命名158 7.4酶的功能与反应动力学158 7.5影响酶催化反应的因素160 7.6生物催化技术的应用161 7.6.1在手性化合物合成上的应用161 7.6.2在精细/大宗化学品工业上的应用163 7.6.3在医药工业上的应用164 7.6.4在食品工业上的应用164 7.6.5在化妆品工业上的应用165 7.6.6在生物能源工业上的应用165 7.6.7在高分子工业上的应用166 7.6.8在环保工业上的应用167 7.6.9在纺织工业上的应用167 7.6.10在造纸工业上的应用167 7.7生物催化的发展趋势167 第8章工业催化剂的设计/ 170 8.1工业催化剂的设计方法170 8.2催化剂设计的框图程序171 8.3催化剂主要组分的设计174 8.4催化剂次要组分的设计176 8.5催化剂类型的设计177 8.5.1块状金属催化剂177 8.5.2负载金属催化剂179 8.6固体催化剂设计的新思路186 8.6.1利用酶催化原理设计186 8.6.2利用组合技术设计188 8.6.3固体催化剂构件组装的设计189 第9章工业催化剂的制备与使用/ 192 9.1工业催化剂的制备192 9.1.1沉淀法193 9.1.2浸渍法203 9.1.3混合法210 9.1.4离子交换法211 9.1.5熔融法211 9.2催化剂制备技术新进展212 9.2.1微乳液技术212 9.2.2溶胶-凝胶技术216 9.2.3超临界流体技术222 9.2.4膜技术224 9.2.5水热/溶剂热技术226 9.3工业催化剂的使用228 9.3.1运输、贮存与填装228 9.3.2升温与还原229 9.3.3开、停车及催化剂钝化230 9.3.4催化剂的使用、失活与再生231 第10章工业催化剂宏观物性测试与性能评价/ 236 10.1催化剂活性测试的基本概念236 10.1.1活性测试的目标236 10.1.2实验室催化剂活性测试反应器的类型237 10.2催化剂活性的测定238 10.2.1影响催化剂活性测定的因素238 10.2.2测定活性的试验方法240 10.3催化剂的宏观物性及其测定241 10.3.1催化剂的表面积及其测定241 10.3.2催化剂的孔结构及其测定243 10.3.3催化剂机械强度的测定250 10.4催化剂抗毒性能的评价253 10.5工业催化剂寿命的考察253 10.5.1影响催化剂寿命的因素253 10.5.2催化剂寿命的测试254 第11章催化剂表征技术/ 257 11.1气相色谱技术257 11.1.1程序升温脱附法257 11.1.2程序升温还原法259 11.1.3氢氧滴定脉冲色谱法259 11.2热分析法260 11.2.1差热分析法260 11.2.2热重分析法261 11.2.3差示扫描量热法262 11.2.4热分析法在催化研究中的应用262 11.3X射线衍射分析法262 11.4光谱法263 11.4.1红外吸收光谱法263 11.4.2拉曼光谱法265 11.5显微分析法265 11.5.1扫描电镜法265 11.5.2透射电镜法266 11.5.3扫描隧道显微镜法266 11.5.4原子力显微镜267 11.5.5显微技术在催化剂研究中的应用268 11.6能谱法268 11.6.1俄歇电子能谱法268 11.6.2X射线光电子能谱法269 11.6.3紫外光电子能谱法269 11.7核磁共振法270 11.8穆斯堡尔谱271 11.9工作状态下的催化剂表征技术271 参考文献/ 274

黄仲涛,华南理工大学,教授,已退休,1986年由国务院学位委员会批准为博士生导师。曾任华南理工大学化学工程系系主任;兼任**基金委员会化学工程学科评委;**教委科技委员会化学工程组成员;原化工部教育司化工工艺类专业教学指导委员会副主任;化工出版社图书编审委员会顾问;华南理工大学学报副主编;催化学报、工业催化、化学反应工程与工艺、C1-化工、天然气化学(英文版)等专业学术刊物编委;中国化工学会理事;中国催化专业委员会理事;广东省化工学会副理事长;广东省石油学会名誉副理事长。在高等学校从教四十多年,长期从事有机化工、工业催化理论与应用的教学和科学研究工作。在教学方面,治学严谨,工作勤奋,对学生要求严格,曾多次被评为高教系统**教师。是工业催化方面的专家,创立了我国第 一个工业催化博士点。在多相催化、C1化学催化、发电催化、动态多相催化、石油产品的加工催化等方面均取得显著成绩。在催化学科领域中,对金属离子负载型分子筛的研究、C1化工催化新工艺的开发、多相催化反应的多重态和动态行为分析、膜催化等进行了多方位的探索,多次获得**自然科学基金、广东省自然科学基金和中国石化总公司等一批企业的科研基金支持,在国内外学术刊物上和国际、全国性专业学术会议上,共发表研究论文100多篇。