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第1章 概论1

1.1 引言1

1.2 有关催化作用和催化剂的定义、概念2

1.2.1 催化作用2

1.2.2 催化剂的活性，选择性和寿命8

1.2.3 补偿效应13

1.3 催化剂的组成、成分13

1.3.1 工业催化剂一般需考虑的问题13

1.3.2 催化剂成分16

1.3.3 实例22

1.4 催化体系的分类24

习题28

第2章 催化中的吸附作用29

2.1 固体的表面结构30

2.1.1 晶体结构和晶面30

2.1.2 晶体的不完整性33

2.1.3 晶体的表面与体相的比较35

2.1.4 晶体表面能量的不均匀性38

2.1.5 晶体的不完整性与催化作用39

2.2 分子在固体表面的吸附41

2.2.1 物理吸附与化学吸附42

2.2.2 吸附质的可动性47

2.2.3 吸附的位能曲线49

2.2.4 化学吸附的类型和表面中间物的命名51

2.3 吸附热53

2.3.1 吸附热的测定及其结果的复验性53

2.3.2 化学吸附热的计算56

2.3.3 化学吸附热和反应热59

2.3.4 化学吸附热随吸附量的变化61

2.4 晶体的电子结构65

2.4.1 分子轨道理论和固体能带模型65

2.4.2 价键理论74

2.4.3 表面态和表面不饱和76

2.5 金属上的化学吸附77

2.5.1 金属的化学吸附活性77

2.5.2 化学吸附中的几何因素80

2.5.3 吸附与催化——火山形原理81

2.5.4 一些气体的化学吸附态83

2.6 半导体氧化物上的化学吸附90

2.6.1 非化学计量的氧化物90

2.6.2 半导体氧化物的能带结构92

2.6.3 边界层理论93

2.6.4 半导体氧化物上化学吸附的特点97

2.6.5 一些气体化学吸附的机理99

2.7 绝缘体氧化物上的化学吸附104

习题104

第3章 催化剂制备106

3.1 催化材料的类别106

3.2 催化剂的类型107

3.3 单一活性组分和载体107

3.3.1 金属盐溶液108

3.3.2 有控制的沉淀过程108

3.3.3 凝聚和胶凝过程109

3.3.4 洗涤和过滤111

3.3.5 干燥111

3.3.6 焙烧112

3.4 二元氧化物113

3.4.1 SiO2-Al2O3113

3.4.2 NiO-Al2O3113

3.5 活性组分的沉积114

3.5.1 沉淀114

3.5.2 吸附116

3.5.3 离子交换117

3.5.4 浸渍118

3.5.5 活化119

3.6 浸取120

3.7 特殊类型121

3.7.1 混合氧化物121

3.7.2 黏结的氧化物121

3.7.3 金属网121

3.7.4 蜂窝结构的单块121

3.8 催化剂成型121

3.8.1 压片121

3.8.2 挤条122

3.8.3 成球122

3.8.4 薄片和锭剂123

3.8.5 粒状123

3.8.6 粉状123

3.9 催化剂的工业制造123

3.9.1 实验室制法的重复和放大124

3.9.2 连续的单元操作125

3.9.3 节能和环境控制125

3.9.4 对多种产品的适应性125

3.9.5 机密性、秘密和诀窍保护125

3.10 纳米催化剂125

3.10.1 固相合成法126

3.10.2 气相合成法127

3.10.3 液相合成法128

3.11 分子筛131

3.11.1 简介131

3.11.2 沸石分子筛的结构131

3.11.3 沸石分子筛的命名133

3.11.4 沸石分子筛的合成134

3.12 有序介孔材料的合成137

3.12.1 有序介孔硅材料的合成141

3.12.2 有序介孔碳材料的合成144

3.12.3 有序介孔金属氧化物的合成146

3.13 三维有序大孔材料的合成147

习题151

第4章 催化剂的表征与测试153

4.1 比表面积154

4.1.1 物理吸附等温线155

4.1.2 BET方程157

4.1.3 BET法测算比表面积159

4.1.4 实验方法要点161

4.2 孔结构（孔隙组织）163

4.2.1 比孔容的测量163

4.2.2 用汞孔率计测定孔结构164

4.2.3 气体物理吸附法测定孔结构167

4.2.4 氮吸附法与压汞法测定孔径分布结果的比较177

4.2.5 微孔体积的测定177

4.3 颗粒性质181

4.3.1 颗粒大小及其分布181

4.3.2 密度184

4.4 机械性质和热性质185

4.4.1 机械性质185

4.4.2 热性质187

4.5 本体性质190

4.5.1 组成190

4.5.2 相结构191

4.6 表面性质194

4.6.1 组成195

4.6.2 形貌和结构201

4.6.3 分散度（dispersion）206

4.6.4 不均匀性211

4.7 活性217

4.7.1 实用的活性测试218

4.7.2 测试动力学活性需考虑的问题219

4.7.3 反应器科学中的基本概念220

4.7.4 常用的实验室催化反应器224

习题227

第5章 催化剂的失活230

5.1 结焦230

5.2 金属污染231

5.3 毒物吸附232

5.3.1 金属催化剂的中毒233

5.3.2 半导体氧化物催化剂的中毒234

5.3.3 固体酸催化剂的中毒235

5.3.4 毒物的结构和性质对其毒性的影响235

5.3.5 不同催化剂的耐毒性比较236

5.3.6 中毒与反应条件237

5.3.7 中毒与诱导期237

5.3.8 选择中毒237

5.4 烧结238

5.5 生成化合物240

5.6 相转变和相分离240

5.7 活性组分被包埋241

5.8 组分流失和挥发241

5.9 颗粒破裂242

5.10 结污242

5.11 催化剂失活研究实例242

5.11.1 汽车尾气催化剂的失活242

5.11.2 铂催化重整催化剂的失活243

5.11.3 SO2氧化用钒催化剂的失活245

5.12 催化剂的再生和更换245

习题246

附录 从事催化教学和科研有学位授予权的大学和科研单位名录248

主题索引252