多相催化原理

多相催化原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:復旦大學齣版社
作者:劉旦初
出品人:
頁數:241
译者:
出版時間:1997-09
價格:16.00
裝幀:平裝
isbn號碼:9787309018790
叢書系列:
圖書標籤:
  • 催化
  • 專業
  • 學習
  • 催化
  • 多相催化
  • 化學工程
  • 催化劑
  • 錶麵化學
  • 反應動力學
  • 材料科學
  • 化學工業
  • 傳質
  • 吸附
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具體描述

內 容 提 要

本書為一本闡述多相催化基本原理的專業基礎課教材。全書分為

五章:第一章為基本概念與定義,集中催化專業中的概念、定義及所需

基礎知識於這一章,以便為後繼學習打好必要的基礎;第二章和第三章

分彆為物理吸附和催化劑的錶麵宏觀性質,以及化學吸附及錶麵吸附

態,這兩章講述吸附過程的規律以及與催化的關係;第四章為催化反應

動力學,介紹基元步驟以及總反應的動力學行為及其規律;第五章介紹

各類催化劑的催化性能以及各自的特殊規律。本書在闡述多相催化基

礎知識的同時,將多相催化中的一些新概念、新材料、新方法有機地結

閤於其中。本書適用於作化學或化工類中催化專業的專業基礎課教材,

也可作為自學入門課本。

《化閤之道:探尋物質轉化的藝術》 本書是一部深入淺齣、引人入勝的化學著作,旨在帶領讀者探索物質如何通過巧妙的相互作用,從一種形態轉化為另一種形態的迷人世界。我們將擺脫抽象的理論,聚焦於那些隱藏在日常現象背後、驅動著現代工業和社會進步的化學反應。 核心探索:催化劑的角色與魅力 全書的焦點將集中在“催化劑”——那些能夠加速化學反應速率,但自身在反應前後卻不發生永久性變化的物質。它們如同化學反應的“催化劑”,以其獨特的存在,極大地提高瞭生産效率,降低瞭能源消耗,並使得許多原本無法實現的轉化成為可能。我們將從宏觀視角審視催化劑的廣泛應用,從石油煉製、化肥生産,到環境保護,再到生物體內無數的酶促反應,無不閃耀著催化劑智慧的光芒。 深入剖析:反應機理的奧秘 為瞭理解催化劑的神奇之處,本書將帶領讀者潛入微觀世界,深入探究化學反應的發生機製。我們將詳細介紹: 反應活化能的降低: 催化劑如何通過提供新的反應路徑,降低化學反應所需的能量壁壘,從而加速反應速率。我們將用生動的比喻和圖示來解釋這一核心概念,讓讀者直觀感受催化劑的“省力”作用。 錶麵吸附與活化: 對於固體催化劑而言,反應物分子如何在其錶麵吸附,並通過形成中間産物或改變反應物分子內部的鍵閤方式,從而更容易發生轉化。我們將探討不同類型的吸附(物理吸附與化學吸附)及其對催化效率的影響。 活性位點的設計與調控: 催化劑的性能往往取決於其錶麵活性位點的結構、尺寸和電子性質。本書將介紹科學傢如何通過精密的閤成技術,設計和調控催化劑的活性位點,以實現對反應的選擇性(即催化劑傾嚮於生成特定産物而非混閤物)和活性(即催化劑的效率)。 電子轉移與能量傳遞: 在許多復雜的催化過程中,電子的得失以及能量的傳遞扮演著至關重要的角色。我們將討論氧化還原催化、光催化等領域,闡釋能量在驅動化學轉化中的作用。 應用縱橫:催化劑的無限可能 本書將廣泛展現催化劑在各個領域的顛覆性應用,並著重於其背後所蘊含的科學原理: 能源領域: 化石燃料轉化: 介紹催化裂化、催化重整等技術如何在石油煉製過程中,將復雜的碳氫化閤物轉化為更具價值的汽油、柴油等。 新能源開發: 探討催化劑在燃料電池(如質子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池)中的關鍵作用,以及它們如何實現高效的電化學能轉換。 綠色氫能: 介紹電解水製氫、甲烷重整製氫等過程中催化劑的最新進展,強調其在構建可持續能源體係中的地位。 碳捕獲與利用(CCU): 探討催化劑如何將二氧化碳轉化為有價值的化學品,如甲醇、甲烷等,為應對氣候變化提供解決方案。 化工生産: 氨閤成: 詳細介紹哈伯-博世法中鐵基催化劑的原理,及其對人類農業發展的巨大貢獻。 高分子材料閤成: 闡述聚閤反應中金屬有機催化劑、Ziegler-Natta催化劑等如何實現聚閤物的精準控製閤成。 精細化學品製造: 介紹不對稱催化在手性藥物、農藥等領域的重要性,以及如何利用手性催化劑閤成單一的對映體。 環境保護: 汽車尾氣淨化: 深入講解三元催化器如何將汽車尾氣中的有害氣體(CO、NOx、未燃燒的碳氫化閤物)轉化為無害的物質(CO2、N2、H2O)。 工業廢氣處理: 介紹催化氧化、選擇性催化還原(SCR)等技術如何去除工業生産中的汙染物。 水處理: 探討催化劑在降解有機汙染物、去除重金屬等方麵的應用。 生命科學: 酶催化: 將生物體內高度特異性和高效性的酶類催化劑作為典範,探討其結構與功能的精妙配閤。 生物模擬催化: 介紹科學傢如何從酶催化機理中汲取靈感,設計和閤成模仿酶功能的非生物催化劑。 科學前沿與未來展望 本書還將目光投嚮催化科學的前沿領域,展望其未來的發展趨勢: 納米催化: 探索納米材料作為催化劑的優勢,如高比錶麵積、獨特的量子效應等,以及它們在新能源、環境治理等領域的應用潛力。 單原子催化: 介紹將單個金屬原子分散在載體上形成高度分散的催化活性位點,以及其在提高催化劑效率和選擇性方麵的突破。 人工智能與機器學習在催化研究中的應用: 探討如何利用大數據和人工智能技術,加速催化劑的設計、篩選和優化過程。 可持續催化: 強調發展環境友好、資源節約的催化技術,以實現化工生産的綠色化和可持續發展。 《化閤之道:探尋物質轉化的藝術》不僅僅是一本化學教材,它更是一次對科學智慧的贊頌,一次對人類改造自然能力的探索。它將激發讀者對物質世界的無限好奇,並為理解我們所處的世界提供一個全新的視角。無論您是化學專業的學生、研究人員,還是對科學充滿興趣的普通讀者,本書都將為您打開一扇通往奇妙化學世界的大門。

作者簡介

目錄資訊

目 錄
第一章 基本概念及定義
一、催化作用及其特點
1催化劑
2催化作用的特點
3催化劑的作用本質
二、催化劑性能的錶徵
1活性
2選擇性
3穩定性
三、催化劑常用製備方法和處理方式
1浸漬法
2沉澱法
3混閤法
4瀝濾法
5熱熔融法
6電解法
7離子交換法
四、流動體係的反應速率測定關係式
1連續進料槽式反應器
2柱塞流管式反應器
3積分反應器所得數據的兩種處理方式
五、實驗室常用反應器
1固定床管式反應器
2外循環反應器
3內循環反應器
4攪拌式反應器
5微型反應器
第二章 物理吸附與催化劑錶麵宏觀結構
一、Lennard-Jones吸附位能麯綫圖
二、吸附的兩大類型――物理吸附和化學吸附
1吸附推動力
2物理吸附與化學吸附的鑒彆
三、物理吸附的理論基礎
1Langmuir吸附等溫式
2BET吸附理論
四、催化劑錶麵的宏觀性質
1錶麵積
2孔結構
第三章 化學吸附與錶麵吸附態
一、吸附強度的錶徵
1吸附強度與催化活性的關係
2吸附熱的測定
3不均勻性的成因
二、吸附量的錶徵
1Langmuir吸附等溫式
2Temkin吸附等溫式
3Freundlich吸附等溫式
三、吸附過程動力學
1吸附模型
2吸附速率方程
四、熱脫附過程動力學
1閃灼脫附法
2程序升溫熱脫附法
五、化學吸附形態
1氫的吸附態
2一氧化碳的吸附態
3氧的吸附態
4氮的吸附態
5烴類的吸附態
第四章 多相催化反應動力學
一、基本概念及定義
1反應速率
2轉換數和轉換速率
3反應機理和基元步驟
4速率控製步驟
5多相催化動力學中應用的經典速度理論
二、錶麵反應動力學
1單分子反應(L-H方法)
2雙分子反應(H-W方法)
三、總包反應動力學
1動力學中的化學反應錶達式
2化學計算數
3總包反應速率與基元步驟速率之間的一般關係
4總包反應的親和勢與速率控製步驟的關係
5平均化學計算數σ的概念和交換速率
6平均化學計算數σ的確定方法
7反應速率方程的又一種確立方法――二步序列法
四、補償效應
五、多相催化反應中的擴散效應
1外擴散效應的判斷及其消除
2內擴散效應的判斷及其消除
3有效因子
4內擴散效應對動力學參數的影響
第五章 各類催化劑的錶麵性質及其催化
活性
一、固體酸堿催化劑
1固體酸堿的定義和度量
2固體酸堿物質的分類
3産生固體酸堿的機理
4多相酸堿催化反應機理舉例――催化裂化反應
二、沸石分子篩催化劑
1沸石分子篩的命名
2沸石分子篩的結構
3沸石分子篩的催化作用特點
4錶徵沸石分子篩孔結構特性的探針反應方法
5新型沸石分子篩材料
三、金屬催化劑
1d空穴概念及其與催化的關係
2d%及其與催化活性的關係
3幾何因素對催化活性的影響――多位理論
4能量對應原則
5結構敏感與非敏感反應
6氫溢流效應
7金屬-載體強相互作用(SMSI作用)
四、半導體催化劑
1半導體的能帶結構
2費米能級EF與電子逸齣功Φ
3半導體催化劑的化學吸附本質
4半導體催化劑的催化活性
5半導體催化劑的選擇原則
6半導體催化劑應用實例――丙烯氨氧化製丙烯腈
參考文獻
習題
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度絕對超齣瞭我的預期,它不僅僅是在描述現象,更是在深入剖析現象背後的機製。作者在闡述催化劑的結構與性能關係時,用瞭大量的篇幅來解釋不同晶麵、不同配位環境的原子如何影響反應活性和選擇性,這部分內容非常硬核,需要一定的化學基礎纔能完全理解。但我正是喜歡這種挑戰,它讓我感覺自己不是在被動接受知識,而是在主動思考和學習。特彆是關於錶麵吸附與反應機理的部分,作者通過多種模型(如Langmuir、Freundlich等)的詳細推導和對比,清晰地展示瞭不同吸附模型在描述實際催化過程中的優劣,這對於我理解催化反應動力學有著極大的幫助。書中還引用瞭大量的實驗數據和計算模擬結果來佐證理論,這使得整個論述更加嚴謹和有說服力。我感覺自己就像置身於一個大型的實驗室,通過這些理論的指導,能夠更好地設計和理解實驗,甚至預測催化劑的性能。

评分☆☆☆☆☆

這本書的組織結構非常精巧,它從宏觀的催化劑分類和應用,逐漸深入到微觀的催化機理和原理,最後又迴到瞭催化劑的設計和優化,形成瞭一個完整的知識閉環。每一章的內容都承上啓下,邏輯關係非常緊密。我發現,即使是看似獨立的小節,也都能在前後文中找到呼應,這種“脈絡感”讓我對整個多相催化體係有瞭更全麵的認識。作者似乎非常善於構建知識體係,他能夠將龐雜的信息梳理得井井有條,讓讀者能夠循序漸進地掌握知識。這種結構化的講解方式,對於我這樣想要係統學習某個領域知識的讀者來說,簡直是福音。我感覺自己不再是零散地獲取信息,而是構建瞭一個堅實的知識框架。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常吸引人,作者並非一味地堆砌枯燥的專業術語,而是善於用生動形象的比喻來解釋復雜的概念。例如,在描述活性位點時,作者將其比作“催化劑的眼睛”,形象地說明瞭活性位點在識彆和捕獲反應物分子中的關鍵作用。他還用“舞蹈”來形容催化反應中的分子運動和相互作用,使得原本抽象的化學過程變得富有動態感和趣味性。這種寫作方式大大降低瞭閱讀難度,讓我在輕鬆愉快的閱讀體驗中,逐漸掌握瞭多相催化領域的核心知識。我感覺就像是在聽一位經驗豐富的老師在耐心講解,時不時還穿插一些有趣的軼事或曆史背景,讓整個學習過程不枯燥,反而充滿瞭探索的樂趣。這種人文關懷與科學嚴謹的結閤,是我在這本書中感受到的最獨特的魅力。

评分☆☆☆☆☆

這本書對於研究多相催化領域前沿動態的讀者來說,無疑是一份寶貴的參考。它不僅涵蓋瞭基礎理論,更對一些新興的研究方嚮進行瞭深入的探討。例如,書中關於“單原子催化劑”的部分,詳細介紹瞭其獨特的結構特點、理論優勢以及在能源轉化、環境治理等領域的應用前景,這讓我看到瞭催化研究的無限可能性。作者還對“多功能催化劑”的設計思路進行瞭闡述,強調瞭如何通過巧妙的結構設計,實現多種催化功能在同一材料上的協同作用,這為我未來在材料設計方麵提供瞭新的思路。此外,書中對“原位錶徵技術”的介紹也讓我印象深刻,認識到這些先進的實驗技術對於揭示催化反應過程的重要性,為我未來的實驗研究指明瞭方嚮。總的來說,這本書提供瞭一個觀察多相催化領域最新進展的窗口。

评分☆☆☆☆☆

這本書在學術引用方麵做得非常到位,大量的參考文獻列錶,涵蓋瞭經典文獻和最新的研究成果,為我提供瞭進一步深入研究的寶貴資源。作者並沒有迴避學術爭議,而是對一些前沿問題,列舉瞭不同的觀點和實驗證據,並進行瞭客觀的分析。這讓我認識到,科學研究的進步並非一蹴而就,而是充滿瞭探索、質疑和修正的過程。我也從中學習到瞭如何去評估和藉鑒他人的研究成果,如何去撰寫嚴謹的學術論文。這種嚴謹的學術精神,貫穿於全書的始終,也激勵著我以更科學、更嚴謹的態度去麵對我的學習和研究。這本書不僅僅是知識的傳遞,更是治學態度的熏陶。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量確實相當不錯,紙張的觸感很舒服,拿在手裏有分量,不是那種輕飄飄的廉價感。封麵的設計也比較有藝術性,雖然是技術類書籍,但色彩搭配和圖案的運用都顯得很專業,沒有過於花哨,但又不失格調。我一開始就被它的外觀吸引瞭,覺得這是一本值得細細品讀的著作。翻開第一頁,目錄的排版清晰明瞭,章節的劃分也很閤理,讓人對全書的知識體係有一個初步的認識。盡管我之前對多相催化領域瞭解不多,但目錄中的一些關鍵詞,如“活性位點”、“吸附”、“催化循環”等,立刻勾起瞭我的好奇心,讓我迫不及待地想深入瞭解它們背後的科學原理。而且,書中似乎涉及瞭一些前沿的研究方嚮,比如新型催化材料的設計和應用,這讓我覺得這本書不僅僅是基礎理論的堆砌,還包含瞭不少最新的研究動態,非常具有時效性。我非常期待這本書能為我打開一個全新的科學世界,讓我能夠更係統、更深入地理解多相催化這一重要領域。

评分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠解釋“為什麼”的書籍情有獨鍾,而這本書恰恰滿足瞭我的這一需求。它不僅僅告訴我們“是什麼”,更深入地探討瞭“為什麼會這樣”。在解釋催化劑的穩定性和失活機理時,作者並沒有簡單地列舉幾種失活形式,而是從熱力學和動力學的角度,詳細分析瞭催化劑在高溫、高壓、腐蝕性環境下的結構演變和化學反應,例如氧化、還原、燒結、積碳等。這種深入的機理分析,讓我能夠理解為什麼某些催化劑在特定條件下會失效,並且能夠有針對性地去改進催化劑的設計,提高其穩定性。書中還探討瞭催化劑在長期服役過程中性能衰減的動態過程,這對於我們開發長壽命的催化劑至關重要。我感覺這本書教會瞭我一種批判性思維,不滿足於錶麵的現象,而是去追溯其本質原因。

评分☆☆☆☆☆

這本書在圖文結閤方麵做得非常齣色,大量的示意圖、反應機理圖、晶體結構圖和實驗照片,使得復雜的概念變得更加直觀易懂。我尤其喜歡那些展示催化劑錶麵原子排列和反應過程中分子吸附、脫附過程的示意圖,它們清晰地描繪瞭微觀世界中的化學變化,讓我能夠“看見”催化過程。而且,這些圖例的設計非常精美,綫條流暢,色彩搭配閤理,既具有學術性,又不失美感。文字描述和圖示相互呼應,相得益彰,大大提升瞭我的閱讀效率和理解深度。我可以想象,作者在繪製這些圖示時,一定付齣瞭很多心血,力求將最準確、最清晰的信息傳達給讀者。這種嚴謹的態度,體現在瞭書中的每一個細節。

评分☆☆☆☆☆

我一直對催化研究在解決人類社會麵臨的重大挑戰中所扮演的角色充滿興趣,而這本書無疑為我提供瞭更深刻的洞察。它在介紹多相催化在能源、環境、化工等領域的應用時,不僅僅列舉瞭具體的催化反應,還深入分析瞭這些應用如何解決現實問題,例如如何通過催化技術實現清潔能源的生産,如何減少工業廢氣的排放,以及如何提高化學閤成的效率和原子經濟性。書中對於“綠色化學”理念在多相催化中的體現,也進行瞭詳細的闡述,讓我認識到催化研究不僅是為瞭科學進步,更是為瞭可持續發展。我感覺這本書讓我看到瞭科學的力量,它能夠為人類社會帶來實實在在的福祉,這讓我對投身於這個領域充滿瞭熱情。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在嘗試將書中的一些理論知識應用到我的實際工作中,尤其是在選擇催化劑方麵。這本書提供瞭非常詳盡的關於不同類型催化劑(例如金屬、氧化物、碳基材料等)的結構特點、製備方法以及它們在不同反應中的錶現。我之前一直比較依賴經驗來選擇催化劑,但這本書讓我意識到,理解催化劑的微觀結構和電子性質對於優化反應至關重要。書中對負載型催化劑的載體效應的分析尤為精彩,詳細解釋瞭載體如何影響活性組分的 dispersion、穩定性以及電子性質,這給我很大的啓發。我開始嘗試根據書中提齣的原則,去設計一些新的催化劑配方,並且在實驗中觀察到瞭意想不到的積極效果。這讓我非常有成就感,也更加堅信這本書的實用價值。它不隻是一本理論書,更像是一個寶貴的工具箱,為我解決實際問題提供瞭堅實的理論基礎和指導。

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