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本書全面地講述了多相催化的基礎知識以及多種典型的工業催化劑應用案例，本書對多相催化的基礎理論知識講述非常全面。本書強調利用“引文索引”的學習方法，希望這樣能引導讀者得到更多關於科學研究前沿的知識。
本書主要內容共分為八章：多相催化——二維上的化學；表面與吸附；催化劑是如何起到催化作用的；催化劑的製備；催化反應器與催化動力學測定；催化反應動力學與機理；大尺度催化反應器；催化反應舉例。
第1章多相催化——二維化學1
1.1引言3
1.2催化的歷史背景4
1.2.1氨分解5
1.2.2催化氧化5
1.2.3Berzelius和催化概念6
1.2.4第一個工業催化過程7
1.2.5氨的合成8
1.2.6烴的水蒸氣重整12
1.2.7催化基礎研究13
第2章表面與吸附17
2.1引言19
2.2清潔的表面19
2.3Langmuir對吸附的研究22
2.4Langmuir等溫線22
2.5氫氣的化學吸附25
2.6複雜分子的化學吸附26
2.7非均勻表面27
2.8非平衡吸附28
2.9吸附過程30
2.10化學吸附的歸納34
2.11物理吸附36
2.12p/p°≥0.3時物理吸附等溫線的特徵41
第3章催化劑是如何工作的？45
3.1引言47
3.2催化過程47
3.2.1雙分子過程47
3.2.2單分子過程50
3.2.3催化過程的可逆性52
3.2.4催化過程的選擇性52
3.2.5動力學和機理53
3.3催化劑和催化活性位53
3.4金屬催化55
3.4.1引言55
3.4.2非負載金屬催化劑57
3.4.3負載型金屬催化劑59
3.5氧化物61
3.6硫化物63
3.7結論64
第4章催化劑的製備65
4.1活性表面積和催化劑結構的重要性67
4.2活性表面68
4.3催化劑載體71
4.3.1導論71
4.3.2氧化鋁(Al2O3)72
4.3.3二氧化矽(SiO2)76
4.3.4SiO2-Al2O3和沸石79
4.3.5二氧化鈦(TiO2)80
4.3.6氧化鋯(ZrO2)81
4.3.7碳83
4.3.8載體的“成型”83
4.4負載型催化劑84
4.4.1催化劑的浸漬84
4.4.2共沉澱催化劑86
4.4.2.1單離子沉澱86
4.4.2.2幾個物種在一起的沉澱:共沉澱87
4.4.2.3尿素分解沉澱和共沉澱91
4.4.2.4氨基配合物的分解93
4.5催化劑表徵93
4.5.1化學組成93
4.5.2相結構95
4.5.3物理織構95
4.5.4操作條件下的催化活性、選擇性和穩定性96
第5章催化反應器及催化反應動力學參數測量97
5.1引言99
5.2靜態反應器100
5.3攪拌反應器與強制迴圈反應器103
5.3.1攪拌反應器103
5.3.2強制迴圈反應器104
5.4流過式反應器106
5.5流化床反應器110
5.6脈衝反應器112
5.7TAP反應器114
5.8SSITKA116
5.9“原位/Operando”法117
5.10微反應器法119
5.11結論121
第6章催化反應動力學及反應機理123
6.1引言125
6.2單分子反應125
6.3雙分子反應———Langmuir-Hinshelwood動力學129
6.4雙分子反應———Eley-Rideal動力學132
6.5Mars-vanKrevelen機理132
6.6反應動力學運算式的實例135
6.6.1Langmuir方程及壓力函數135
6.6.2合成氨136
6.6.3乙烷氫解138
6.6.4甲烷化140
第7章大型催化反應器143
7.1引言145
7.2催化劑的形狀145
7.2.1壓片145
7.2.2擠出成型146
7.3傳質在催化反應中的重要性147
7.3.1外擴散148
7.3.2內擴散151
7.3.3擴散限制對選擇性的影響156
7.3.4擴散限制對催化劑中毒的影響157
7.4催化反應中的傳熱158
7.4.1連續反應158
7.4.2可逆反應160
7.4.3可逆放熱反應的反應器162
7.4.4化學熱管:“Adam和Eva過程”165
第8章催化反應169
8.1引言171
8.2天然氣催化轉化171
8.2.1天然氣轉化制合成氣173
8.2.2費托合成176
8.2.3甲醇合成和甲醇重整180
8.2.4甲醇轉化為其他產品186
8.3原油轉化催化188
8.3.1原油蒸餾和原料淨化188
8.3.2加氫處理191
8.3.3輕質石腦油異構化194
8.3.4重質石腦油重整195
8.3.5流化催化裂化(FCC)196
8.4石油化工產品和工業有機化學200
8.5環境催化202
8.5.1NOx的選擇性還原203
8.5.2汽車尾氣處理催化劑205
8.6生物質催化轉化212
8.7結論218
