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| 內容簡介： |
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本书为“催化科学与技术系列教材”分册之一。催化是现代化学工业的核心和影响人类未来的关键技术之一。本书对常用的工业催化剂进行了分类介绍，系统阐述了工业催化剂设计与开发的知识及具体应用技术实例，包括催化剂设计、制备与表征，催化剂评价，催化剂工业放大与优化操作，典型的工业催化剂应用，并结合新时代背景及政策导向对新型催化剂的研究进展进行了介绍。本书适合高等院校化学工程与工艺、工业催化、应用化学、能源化学等相关专业本科生、科研工作者参考阅读。
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| 目錄：
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第1章 绪论 001
1.1 催化剂概念 001
1.1.1 催化剂定义 001
1.1.2 催化剂组成 001
1.1.3 催化剂分类 002
1.2 催化剂与化学工业 002
1.3 工业催化的发展史 003
1.3.1 世界催化发展史 003
1.3.2 中国催化发展史 006
1.4 催化剂工程伦理 007
习题 009
第2章 催化剂设计、制备与表征 010
2.1 催化剂设计总体考虑 010
2.2 催化剂活性组分设计与选择 012
2.2.1 催化剂设计一般规律 012
2.2.2 催化剂成分组成 015
2.3 助催化剂的设计与选择 015
2.3.1 助催化剂种类与作用 016
2.3.2 助催化剂与主活性相间作用 018
2.4 载体的选择 019
2.4.1 载体作用与类型 019
2.4.2 载体负载方法 026
2.4.3 载体改性修饰 027
2.5 催化剂制备方法、预处理与成型 028
2.5.1 催化剂制备方法 028
2.5.2 催化剂预处理 045
2.5.3 催化剂成型 051
2.6 催化剂表征分析 052
2.6.1 传统表征技术手段 052
2.6.2 现代表征技术的发展与应用 060
习题 065
第3章 催化剂评价 067
3.1 常用催化评价概念 067
3.2 评价装置 069
3.2.1 固定床催化反应器 069
3.2.2 流化床催化反应器 071
3.3 催化剂失活与再生 073
3.3.1 催化剂寿命 073
3.3.2 催化剂失活 075
3.3.3 催化剂再生与回收利用 079
习题 081
第4章 催化剂工业放大与优化操作 082
4.1 引言 082
4.2 催化剂工业放大实验 083
4.2.1 中型制备实验 083
4.2.2 中型放大试验 118
4.3 工业催化剂的操作经验与优化 132
4.3.1 一般操作经验 132
4.3.2 工业催化剂的选择与优化 141
习题 152
第5章 典型工业催化剂应用 154
5.1 碳一化学催化剂 154
5.1.1 费-托合成催化剂 154
5.1.2 甲醇合成催化剂 156
5.1.3 低碳混合醇合成催化剂 163
5.2 化肥工业催化剂 164
5.2.1 脱硫催化剂 165
5.2.2 烃类转化催化剂 167
5.2.3 一氧化碳变换催化剂 168
5.2.4 甲烷化催化剂 170
5.2.5 氨合成催化剂 171
5.2.6 制硝酸/硫酸催化剂 173
5.3 羰基合成催化剂 175
5.3.1 氢甲酰化反应催化剂 176
5.3.2 炔烃羰基化催化剂 177
5.3.3 烯烃的羰基化催化剂 177
5.3.4 甲醇羰基化制醋酸催化剂 178
5.3.5 醋酸甲酯羰基化制醋酐催化剂 179
5.3.6 甲醇氧化羰基化合成碳酸酯催化剂 179
5.3.7 硝基化合物的还原羰基化催化剂 180
5.4 石油炼制催化剂 180
5.4.1 催化裂化催化剂 180
5.4.2 催化裂化反应机理和烃类的主要反应 181
5.4.3 催化裂化催化剂及其发展 181
5.4.4 催化裂化催化剂的制备 182
5.4.5 催化裂化催化剂的失活与再生 183
5.4.6 催化裂化催化剂的进展与展望 184
5.5 催化重整催化剂 184
5.5.1 催化重整反应机理和主要反应 185
5.5.2 催化重整催化剂的组成和种类 186
5.5.3 催化重整催化剂的制备 187
5.5.4 催化重整催化剂的失活与再生 188
5.5.5 催化重整催化剂的研究进展 189
5.6 催化加氢催化剂 189
5.6.1 催化加氢的主要反应和反应机理 190
5.6.2 催化加氢催化剂的分类和组成 193
5.6.3 催化加氢催化剂的制备 194
5.6.4 催化加氢催化剂的失活与再生 195
5.7 加氢裂化催化剂 196
5.7.1 加氢裂化催化剂的制备 197
5.7.2 加氢裂化催化剂的进展与展望 198
5.8 汽车尾气净化催化剂 199
5.8.1 汽车尾气净化原理 199
5.8.2 汽车尾气净化催化剂的发展 200
5.8.3 三效催化剂 201
5.8.4 NOx转化系统 203
5.9 新型催化剂 204
5.9.1 光催化剂 204
5.9.2 电催化剂 211
5.9.3 生物（酶）催化剂 212
习题 216
参考文献 217
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| 內容試閱：
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催化是现代化学工业的核心和影响人类未来的关键技术。虽然我国在3000多年前就有目的地使用催化技术（酒曲酶催化），但直到19世纪，人类才正式地提出“催化作用”的概念。经过近200年的发展，催化科学逐渐形成并已经发展成为化学工程与技术学科中极具生命力的分支。催化原理和方法的具体应用使催化科学渗透进物理学、材料科学、化学、生物学、晶体学和工程科学领域的研究中。这些领域的实验和理论研究也带动了催化科学和技术的发展，不断地为其注入新的活力。
为了适应催化技术飞速发展和满足化工专业人才培养的需要，面向未来、面向我国催化发展现状，组织编写“催化科学与技术系列教材”的重要性与日俱增。经安徽大学、中国科学院山西煤炭化学研究所、中南民族大学等单位及相关同志详细讨论，确定联合编写“催化科学与技术系列教材”，并落实编写的原则和具体安排。“催化科学与技术系列教材”分为三册，分别为《催化原理》《催化剂设计与应用》《工业催化实验》，涉及基础理论、工程技术与应用、实验三个方面。本书希望能衔接化工及相关专业本科生的专业基础课程，做到从宏观到微观、从体相到表相、从静态到动态、从定性到定量将催化基本原理和规律贯穿起来。
《催化剂设计与应用》共5章。参编人员有中国科学院山西煤炭化学研究所张成华、魏宇学（第1章），中南民族大学王立（第2章），安徽大学孙松、郭立升（第3章），中国科学院山西煤炭化学研究所张成华（第4章），安徽大学郭立升、程芹、魏宇学、蔡梦蝶、柏家奇、陈京帅（第5章）。孙松、郭立升负责统稿。安徽大学吴明元参加本书审稿工作。在此，表示衷心的感谢。
限于编者的水平，书中存在不当与疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
编者
2024年10月
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