催化剂分子筛分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-122

作者:王鹏飞 编

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:2007-9

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787122010964

丛书系列:

图书标签:

• 抄书公
• 分子筛
• 催化剂
• 分析化学
• 表征
• 吸附
• 多孔材料
• 石油化工
• 精细化工
• 环境科学
• 材料科学

《催化剂分子筛分析》—— 深度解析，助力催化领域突破 前言 在现代化学工业的宏伟蓝图中，催化剂扮演着举足轻重的角色，它们是加速化学反应、提高效率、降低能耗的关键驱动力。而分子筛，作为一类具有规整微孔结构的晶体铝硅酸盐，凭借其独特的尺寸选择性、形状选择性和酸碱催化性能，已成为催化剂设计与开发领域的核心构件。精准、深入地分析催化剂分子筛的结构、性质及其在催化过程中的行为，是实现高效催化、推动绿色化学发展、突破工业瓶颈的不二法门。 本书《催化剂分子筛分析》正是在此背景下应运而生。它并非一本单纯的教科书，而是一部集理论深度、实验精髓、前沿进展与实践应用为一体的深度解析之作。本书旨在为化学、化工、材料科学以及相关领域的科研人员、工程师、研究生及高级技术人员提供一个全面、系统、权威的学习与参考平台，让他们能够深刻理解分子筛催化剂的本质，掌握分析的关键技术，从而在催化剂的设计、制备、表征、性能评估和应用优化等方面取得突破性进展。 第一章：分子筛催化剂的理论基石 本章将从分子筛的基本概念出发，深入浅出地阐释其结构单元、晶体结构、孔道体系的形成机制。我们将详细介绍各类常见分子筛的骨架类型（如FAU、CHA、MFI、FER等），并深入探讨不同骨架结构对分子筛催化性能的影响，包括孔径、孔道几何形状、规整性等因素如何决定其尺寸选择性和形状选择性。 同时，本章将重点解析分子筛的酸性位点，包括Brønsted酸位和Lewis酸位的来源、分布以及强度。我们将讨论如何通过调控Si/Al比例、引入异构原子（如Ga, Ti, Zr, B等）以及进行后处理（如酸洗、碱洗、焙烧等）来优化分子筛的酸碱性质，从而精确调控其催化活性和选择性。 此外，本章还会介绍分子筛在催化反应中扮演的角色，包括作为吸附剂、反应器骨架、活性中心载体等。我们将探讨分子筛与金属、氧化物等活性组分复合形成的异质催化剂，以及分子筛在多相催化、均相催化及生物催化中的应用潜力。 第二章：表征技术——透视分子筛的微观世界 精准的表征是理解和优化分子筛催化剂的关键。本章将全面梳理和介绍用于分子筛催化剂分析的各种先进表征技术，并深入阐述它们在解析分子筛结构、组成、性质和催化行为方面的独特作用。 结构与形貌分析： X射线衍射（XRD）： 讲解如何通过XRD分析分子筛的晶体结构、相纯度、晶粒尺寸、晶格参数等，并介绍 Rietveld 精修技术在精细结构解析中的应用。 扫描电子显微镜（SEM）与透射电子显微镜（TEM）： 阐释 SEM 和 TEM 如何揭示分子筛的宏观形貌、微观形貌、颗粒大小、形貌演变，以及 TEM 在观察分子筛的晶畴结构、缺陷、孔道形貌等方面的能力。 氮吸附-脱附等温线（BET）： 详述 BET 方法如何测定分子筛的比表面积、孔容、孔径分布，并讨论不同孔径（微孔、介孔、大孔）对催化性能的影响。 组成与元素分析： X射线荧光光谱（XRF）与能量色散X射线光谱（EDX）： 介绍 XRF 和 EDX 在测定分子筛的元素组成、Si/Al 比例等方面的应用。 电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES/OES）与质谱（ICP-MS）： 讲解 ICP 技术在精确测定分子筛中痕量元素、同位素比值以及金属组分含量方面的优势。 酸碱性质表征： 氨吸附-脱附与程序升温脱附（TPD/TPR）： 详细介绍 TPD-NH3 等技术如何定量表征分子筛的酸性位点密度、强度和类型（Brønsted/Lewis），以及 TPR 在研究氧化还原性质中的作用。 傅里叶变换红外光谱（FTIR）： 阐述 FTIR 如何在原位条件下监测酸性位点与吸附分子的相互作用，从而揭示催化反应机理。 微观结构与电子性质表征： 固态核磁共振谱（Solid-state NMR）： 重点介绍 29Si, 27Al, 1H NMR 等技术在解析分子筛骨架结构、Si/Al 排列、酸性位点结构等方面的强大能力，以及 13C, 15N 等 NMR 在研究吸附分子与催化剂相互作用中的应用。 X射线光电子能谱（XPS）： 解释 XPS 如何提供分子筛表面元素的组成、化学态信息，以及用于分析表面酸性、氧化还原状态等。 催化行为与反应过程表征： 原位/非原位反应红外光谱（In-situ/Operando FTIR）： 深入探讨如何通过原位 FTIR 实时监测催化反应过程中表面活性物种、中间产物的生成与演变，揭示催化机理。 原位/非原位拉曼光谱（In-situ/Operando Raman）： 阐述拉曼光谱在监测催化过程中的振动信息，提供结构和化学环境的补充信息。 气相色谱-质谱联用（GC-MS）与液相色谱-质谱联用（LC-MS）： 介绍 GC-MS 和 LC-MS 在分析催化反应产物、副产物以及追踪反应路径中的重要作用。 第三章：特定分子筛催化剂的分析与案例研究 本章将聚焦于几种在工业上具有重要应用的分子筛催化剂，如ZSM-5、Y型分子筛、Beta分子筛、SAPO系列等，深入剖析它们的结构特点、酸碱性质、制备方法以及在具体催化过程中的应用。通过详细的案例研究，我们将展示如何运用前述的各种表征技术，全面解析这些催化剂的性能优势与劣势，并探讨优化策略。 ZSM-5 分子筛： 重点讨论其 MFI 结构、细长直孔道、适中的孔径如何赋予其优异的尺寸选择性，以及其酸性位点在甲醇制烯烃（MTO）、芳构化、异构化等反应中的作用。分析如何通过调控 Si/Al 比例、引入金属位点来改善其催化性能。 Y型分子筛： 阐释其 FAU 结构、大孔道以及丰富的酸性位点，在催化裂化、加氢裂化、异构化等重质油品加工中的重要作用。探讨如何通过脱铝、金属改性来提升其稳定性和催化活性。 Beta 分子筛： 介绍其独特的双层孔道结构，以及其在烷基化、酯化、环氧化等反应中的应用。分析其酸碱性质与反应选择性的关系。 SAPO 系列分子筛： 探讨其非硅铝骨架结构，以及其独特的介孔与微孔协同效应，在某些特定反应（如甲醇制乙烯、二甲醚制烯烃）中的独特性质。 每个案例研究都将包含： 1. 催化剂结构与性质的详细表征： 运用 XRD、SEM、TEM、BET、NMR、FTIR-TPD 等技术，全面解析该催化剂的晶体结构、形貌、孔道特性、酸碱位点分布与强度。 2. 在特定催化反应中的性能评估： 结合 GC-MS、LC-MS 等分析手段，评价其在目标反应中的转化率、选择性、稳定性等关键指标。 3. 结构-性能-机理关联分析： 深入探讨分子筛的结构特征、酸碱性质如何影响其在催化过程中的吸附、扩散、反应路径，从而阐明催化机理。 4. 优化策略与改进方向： 基于分析结果，提出改进催化剂性能的策略，如调控合成条件、引入助剂、进行后处理等。 第四章：面向未来的催化剂设计与分析方法 随着催化科学的飞速发展，分子筛催化剂的设计理念和分析方法也在不断革新。本章将展望分子筛催化剂研究的前沿方向，并介绍新兴的分析技术和计算模拟方法。 新型分子筛材料的设计与合成： 探讨稀土金属分子筛、沸石-介孔材料复合催化剂、有机-无机杂化分子筛等新型催化剂的设计理念与合成策略。 高通量筛选与智能设计： 介绍如何利用高通量合成与筛选技术，结合机器学习和人工智能，加速新型催化剂的发现与优化。 原位/过程分析（In-situ/Operando Spectroscopy）： 强调原位/过程分析技术在揭示催化反应真实机理、理解催化剂失活过程中的重要性，并介绍其在多相催化、光催化、电催化等领域的应用。 先进的计算模拟方法： 探讨密度泛函理论（DFT）、分子动力学（MD）等计算方法在预测分子筛结构、电子性质、吸附行为、反应能垒等方面的作用，以及如何与实验数据相结合，实现协同研究。 催化剂的稳定性与循环利用分析： 关注催化剂在长期服役过程中的结构稳定性、活性衰减机理，以及再生技术的研究。 结论 《催化剂分子筛分析》是一本面向深度研究与实践应用的力作。本书不仅为读者提供了系统、详尽的分子筛催化剂分析理论知识和方法论，更通过丰富的案例研究，展示了如何将理论与实践相结合，解决实际催化问题。我们坚信，本书的问世将极大地促进催化剂分子筛领域的研究与发展，为推动化学工业的可持续发展贡献力量。 无论您是致力于开发新型高效催化剂的科研探索者，还是寻求优化现有催化工艺的工业工程师，本书都将是您不可或缺的得力助手，引领您深入理解分子筛的奥秘，掌握分析的精髓，从而在催化领域取得卓越成就。

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我一直以为，面对如此专业和硬核的技术书籍，阅读过程必然是枯燥乏味的“啃硬骨头”，但这本书彻底颠覆了我的认知。作者的叙事功力令人叹服，他没有采用那种干巴巴的教科书式的陈述，而是像一位经验丰富的导师，娓娓道来那些复杂的化学反应机理。他擅长用生动的比喻来解释晦涩难懂的概念，比如将催化过程比作一场精密的“分子芭蕾”，让我这个初学者也能迅速抓住核心要点。更令人称道的是，书中对历史脉络的梳理极其清晰，从早期偶然的发现到如今尖端技术的突破，时间轴上的关键节点被勾勒得井井有条，让人对这个领域的发展有了宏观而深刻的理解。阅读过程中，我常常会因为茅塞顿开而发出“原来如此”的感叹，这种持续的、被知识点点亮的体验，是阅读体验中最为愉悦的部分。那种被引导着一步步接近真理的感觉，简直妙不可言。

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这本书的参考文献和索引部分，简直是一座微型的知识宝库。我通常对这类内容不屑一顾，认为它们只是为了凑篇幅，但这本书的引用系统做得极为精妙。作者似乎穷尽了毕生心血去搜集那些最权威、最前沿的论文，而且在正文中对引用的文献进行了简短的评述，让读者能快速判断该文献的研究价值和与当前章节的相关性。我甚至根据书中的提示，去追踪了几个早期的开创性研究，这极大地拓展了我对该领域研究边界的认识。更棒的是，索引的设计也体现了极高的检索效率，关键词的覆盖面非常广，即便是查找一个非常具体的小分子结构名称，也能迅速定位到相关章节，这对于需要频繁查阅资料的科研人员来说，简直是效率倍增的神器。

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这本书的语气和视角有一种独特的“冷静的激情”。它既保持了科学研究应有的客观和中立，但在某些关键论断上，又流露出作者对所研究领域的深厚热爱和一丝不苟的工匠精神。书中偶尔穿插的一些历史轶事或者作者本人的研究心得，让冰冷的公式和图表瞬间有了人情味。我特别喜欢那种在解释了复杂理论后，作者会用一句简洁有力的话来总结其核心意义的表达方式，那种气场强大到让人不得不信服。它成功地在“严谨的学术性”和“引人入胜的科普性”之间找到了一个完美的平衡点。读完后，我不仅仅是获取了知识，更重要的是，我的研究思维方式似乎也被潜移默化地重塑了，变得更有条理，更注重细节的相互关联性。这本书，与其说是工具书，不如说是一次思维的洗礼。

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坦白说，我购买这本书的初衷其实是有些功利性的，我希望找到一些关于实验操作流程的“秘籍”。没想到，这本书在实际操作层面的指导深度远超我的预期。它提供的不仅仅是理论指导，更是对“为什么”的深度剖析。比如，在讨论反应釜的选择时，书中详尽地对比了不同材质在特定温度和压力条件下的耐久性和对产物纯度的潜在影响，这种细致入微的考量，是普通手册里绝对不会提及的。我特别欣赏其中关于数据处理和误差分析的部分，作者用一种近乎偏执的严谨态度，教会我们如何从实验的“噪音”中提炼出有价值的信号。读完这部分，我感觉自己对待实验数据的态度都变得更加审慎和负责了。这已经不再是一本纯粹的学术著作，更像是一份来自资深工程师的“手把手教学档案”。

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这本书的封面设计简直是视觉的盛宴，那种深邃的蓝色调配上简洁的几何图形，让人一眼就能感受到它所蕴含的严谨与专业。我拿起它的时候，首先被吸引的是那种油墨散发出的淡淡的、令人安心的气味，仿佛翻开的不仅仅是一本书，而是一扇通往知识殿堂的大门。内页的纸张质感非常出色，即使是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳，这对于像我这样需要长时间沉浸在技术细节中的人来说，无疑是一个巨大的加分项。装帧设计也体现了极高的水准，书脊的线条流畅而有力，让人有种想把它长时间珍藏的冲动。我甚至花了好几分钟仔细端详了扉页上作者的签名印章，那种手作的温度感，在如今数字化的时代里显得尤为珍贵。这本书的排版布局也十分考究，字体大小和行间距的设置，都经过了精心的计算，确保了阅读的流畅性，让人能心无旁骛地投入到文字所构建的世界中去。整体而言，光是作为一件艺术品来欣赏，它也值回票价了。

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就是抄书公，没有新意，只是抄袭

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