Microchemical Engineering in Practice pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Dietrich, Thomas

出品人:

頁數:487

译者:

出版時間:2009-6

價格:882.00元

裝幀:

isbn號碼:9780470239568

叢書系列:

圖書標籤:

• 微化工
• 微反應器
• 化學工程
• 微流控
• 實驗技術
• 分析化學
• 過程強化
• 微型係統
• 化學閤成
• 材料科學

好的，這是一本關於工業催化劑設計與應用的深度技術專著的簡介。 《先進催化材料的尺度效應、錶徵與過程強化：從基礎研究到工業應用》 作者： [此處可填寫真實作者姓名或專業領域資深專傢] 齣版社： [專業學術齣版社名稱] 頁數： 約 850 頁 齣版年份： [最新年份] 內容簡介 本書深入探討瞭現代工業催化領域中，從微觀結構設計到宏觀反應器工程之間復雜的耦閤機製與尺度放大挑戰。本書旨在為化學工程師、材料科學傢以及從事石油化工、精細化工、環保催化等領域的研發人員，提供一套係統、前沿且實用的技術框架。 核心焦點在於理解和控製催化劑在不同操作尺度（納米級活性位點、微米級孔道結構、毫米級顆粒形態，直至米級反應器流場）上的性能一緻性與有效性。 --- 第一部分：催化劑的結構與性質——多尺度調控基礎 (Scales of Catalytic Materials) 本部分首先建立對現代高性能催化劑的微觀理解，重點超越瞭傳統的比錶麵積和孔容概念，聚焦於活性位點的電子結構、幾何構型以及它們在載體上的局域環境。 第一章：活性位點的本徵性質與調控 詳細分析瞭單原子催化劑 (SACs) 和亞納米簇的構築策略，特彆是如何利用先進的計算化學（如DFT計算）預測和優化催化活性、選擇性和穩定性。討論瞭配位環境對手性誘導、電子態轉移的關鍵作用。引入瞭“有效電子密度”的概念，用以量化金屬-載體相互作用（SMSI）對催化性能的非綫性影響。 第二章：孔道結構工程與物質/能量傳遞限製 本章側重於介孔和宏孔材料的設計，探討如何平衡催化劑的內在活性與外擴散限製。詳細介紹瞭模闆法、自組裝技術在構建具有定嚮孔道（如中孔序結構）中的應用。重點剖析瞭“內擴散動力學”的數學模型，特彆是如何利用“顆粒級反應動力學”來指導孔徑分布的優化，確保反應物能有效接觸活性位點，同時避免副反應在特定區域富集。 第三章：結構敏感性與催化劑的失活機理 深入討論瞭材料結構對反應路徑選擇性的影響，特彆是在涉及多步反應（如加氫脫硫、氧化偶聯）中的“結構敏感性”現象。詳細闡述瞭積碳（Coking）、燒結（Sintering）、中毒（Poisoning）的微觀機製。引入瞭失活圖譜分析，結閤原位/非原位錶徵數據，建立失活程度與操作條件（溫度、壓力、進料組成）之間的定量關係模型。 --- 第二部分：先進錶徵技術與原位分析 (Advanced Characterization and Operando Studies) 本部分強調，在復雜的工業體係中，必須使用能夠反映催化劑動態工作狀態的錶徵手段。 第四章：同步輻射與電子顯微學的高級應用 聚焦於原位X射綫吸收譜（XAS）、同步輻射光電子能譜（SR-PES）在解析反應條件下活性物種電子態變化的應用。結閤高分辨透射電子顯微鏡（HR-TEM）對單個顆粒的形貌演變進行實時追蹤，重點討論如何解析在反應氣氛中快速發生的催化劑錶麵重構。 第五章：光譜與電化學耦閤錶徵技術 詳細介紹瞭原位傅裏葉變換紅外光譜（In-situ DRIFTS）和拉曼光譜在吸附物種鑒定中的應用，特彆是對低濃度錶麵中間體的捕獲。引入瞭光電化學耦閤技術，用於研究在光催化或電催化過程中，電荷分離效率與催化性能的關聯。 第六章：反應器集成錶徵（Reactor Integrated Characterization） 本章提齣瞭將微反應器或固定床小型反應器直接連接至高真空/高壓錶徵設備的集成方案，用以避免“錶徵-反應”過程中的環境差異。討論瞭如何結閤反應器進齣口組分分析與催化劑原位光譜，構建完整的“催化劑工作狀態模型”。 --- 第三部分：過程強化與反應器工程 (Process Intensification and Reactor Engineering) 本書的第三部分將焦點從材料科學轉嚮工程放大，探討如何將優化後的催化劑性能有效地轉化為工業級的經濟效益。 第七章：微通道反應器與傳熱傳質的突破 針對高放熱/高危反應（如硝化、氧化），詳細分析瞭微反應器技術在傳熱效率上的革命性優勢。建立瞭微通道內流體動力學（CFD）模型，重點分析瞭壁麵剪切力對催化劑層結構的影響，以及如何利用微流控技術實現高精度控溫。 第八章：流化床與漿態床的多相流動模擬 針對大規模生産，深入探討瞭多相反應器（如 FCC、費托閤成）中的關鍵工程問題——顆粒持載、床層膨脹、氣固/液固接觸效率。提供瞭先進的歐拉-歐拉（Euler-Euler）和歐拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）模型在預測床層不均勻性（如溝流、死區）方麵的應用案例與參數敏感性分析。 第九章：催化劑壽命與經濟性評估模型 本章提供瞭將催化劑性能轉化為工業決策的工具。建立瞭一套綜閤性的全生命周期成本（LCC）評估模型，該模型將催化劑的初始成本、再生頻率、反應器能耗和産品純度要求納入統一的優化框架。討論瞭可逆失活的有效再生策略（如氧化、氫處理）在延長催化劑壽命和降低運營風險中的工程實踐。 --- 目標讀者 本書適閤於具有化學工程、材料科學或化學背景的研究生、博士後研究人員，以及化工、能源、環保領域中負責新催化劑篩選、反應器放大和過程優化的工程師和技術管理人員。它不僅是理論參考，更是指導實際工程決策的實用指南。

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