《工业催化基础（王远洋）》 - 王远洋编著 - 化学工业出版社 - 香港大書城

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『簡體書』工业催化基础（王远洋）

書城自編碼： 4144027
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→化學工業
作者：王远洋编著
國際書號(ISBN)： 9787122435941
出版社：化学工业出版社
出版日期： 2025-07-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开釘裝：平装

售價：HK$ 74.8

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內容簡介：

《工业催化基础》主要介绍工业催化的基础知识，共分为八章，阐述了工业催化面临的形势，多相、均相和生物三类催化剂，以及工业催化剂的设计、制备、评价和表征等。本书可作为高等学校化学、化工及相关专业的高年级本科生和研究生的教材，亦可作为从事工业催化研究开发和设计的科技人员以及生产管理人员的重要参考书。

關於作者：

王远洋，男，教授，理学博士，博士生导师，现任化学与生物工程学院院长、山西省化学与生物工程实验教学示范中心主任，兼任中国化工学会科技专家、中国化工教育协会理事、宁夏青年科技学者、山西省化工学会常务理事、山西省保健食品专家委员会委员、Canadian Chemical Transactions编辑顾问委员会委员等。长期从事化学工程的本科及研究生教学与科研工作，主要研究领域为工业催化、环境污染治理和新能源技术等，主持国家和省部级项目十余项、获省部级科技奖2项、获批授权国家发明专利4项、发表论文60余篇、其中SCI/EI收录20余篇。承担本科生和研究生多门课程，《工业催化》2013年被评为省级精品资源共享课，指导研究生十余名，已毕业6名，其中1名获优秀研究生奖。

第一章绪论
第一节本课程面临的形势 1
一、本科专业类教学质量国家标准和国际工程教育专业认证 1
二、工业催化的复杂工程问题 3
三、毕业要求和课程目标 4
第二节基本催化概念 5
一、催化的定义和特征 5
二、催化体系分类 8
三、催化剂性能指标 12
四、多相催化催化剂组成 15
习题 18
参考文献 19
第二章表面吸附和反应动力学
第一节吸附作用 20
一、物理吸附与化学吸附 21
二、吸附位能曲线 22
三、化学吸附类型和化学吸附态 23
四、吸附平衡 28
第二节多相催化本征动力学 35
一、理想吸附的机理模型法建立速率方程 36
二、实际吸附的机理模型法建立速率方程 45
三、经验模型法建立速率方程 47
四、动力学方法研究反应机理 48
第三节扩散对多相催化的影响 52
一、扩散类型 52
二、温度与反应控制区 54
三、扩散对反应动力学的影响 55
四、扩散对选择性的影响 58
习题 59
参考文献 63
第三章多相催化
第一节酸碱催化 64
一、定义和分类 64
二、性质及测定 66
三、结构和催化作用 69
四、分子筛催化剂 75
五、超强酸和超强碱 85
六、杂多酸 88
第二节金属催化 91
一、金属成键理论 92
二、金属催化剂催化活性的经验规则 95
三、巴兰金（Баланкин）多位理论 97
四、金属负载型催化剂 99
五、金属簇状物催化剂 101
六、合金催化剂及其催化作用 102
七、非晶态合金催化剂及其催化作用 103
八、金属膜催化剂及其催化作用 104
第三节金属化合物催化 107
一、半导体能带结构及其催化活性 108
二、氧化物表面的M-О性质与催化剂活性、选择性的关联 111
三、复合金属氧化物的结构 113
四、半导体化学吸附的本质 118
五、金属硫化物催化剂及其催化作用 122
六、金属碳化物和金属氮化物催化剂及其催化作用 124
第四节电催化和光催化 129
一、电催化 129
二、光催化 137
第五节其他多相催化 146
一、膜催化 146
二、相转移催化 151
三、超临界催化 155
习题 159
参考文献 162
第四章均相催化
一、过渡金属配合物的液相催化 164
二、均相催化中的基本概念 172
三、不对称均相催化 179
四、无金属的均相催化 180
五、超临界流体均相催化 182
六、离子液体均相催化 183
七、均相催化剂的固载化 187
八、点击化学 191
九、均相催化剂表征 193
习题 197
参考文献 201
第五章生物催化
一、概述 202
二、酶催化基础 203
三、酶催化作用机制 209
四、酶催化反应动力学 213
五、酶的制备和开发 218
六、新型生物催化剂 223
七、生物催化的工业应用 227
习题 230
参考文献 231
第六章工业催化剂设计
第一节工业催化剂设计概述 233
第二节框图程序设计方法 234
第三节催化剂和催化反应类型设计方法 241
一、主要组分设计 241
二、助催化剂的选择与设计 250
三、载体的选择 254
四、催化剂物理结构的设计 258
第四节计算机辅助设计方法 260
一、数据库 261
二、专家系统 261
三、人工神经元网络技术 263
第五节催化剂设计的新思路 266
习题 271
参考文献 271
第七章工业催化剂制备
第一节常规制备方法 273
一、沉淀法 273
二、浸渍法 280
三、机械混合法 287
四、离子交换法 288
五、熔融法 288
六、滚涂法和喷涂法 289
七、沥滤法（骨架催化剂制备） 289
八、气相合成法 290
九、催化剂成型 290
第二节制备的后续热处理 293
一、干燥 293
二、焙烧 294
三、还原活化 297
四、失活与再生 299
第三节制备技术新进展 303
一、微乳液法 304
二、溶胶-凝胶法 308
三、超临界流体技术 313
四、膜技术 314
习题 317
参考文献 317
第八章催化剂评价和表征
第一节催化剂评价 319
一、活性评价 320
二、寿命评价 327
第二节催化剂表征 330
一、概述 330
二、宏观结构与性能的表征 332
三、催化剂宏观物性的低温物理吸附表征 334
四、X射线衍射 341
五、X射线光电子能谱 344
六、X射线吸收光谱 347
七、电子显微镜 349
八、红外和拉曼光谱 353
九、程序升温法 357
十、热分析技术 360
十一、电化学技术 362
十二、紫外-可见和光致发光光谱 366
十三、共振谱 370
十四、原位表征技术 375
习题 377
参考文献 378

內容試閱：

“催化”是一个基础面宽、实用性强、应用范围广、理论与实践并重的学科。现代化学工业以及相关过程80%~90%均涉及催化，工业催化也因此成为化学工程类专业的核心课程，对提高本科生的培养质量以及学生毕业后尽快适应工作均具有重要作用。然而长期以来，由于催化学科的许多知识处于零散状态，尚未形成较为系统完整的理论体系，致使工业催化的授课内容颇为繁杂，学生在学习中普遍反映难以掌握，多数处于“知其然而不知其所以然”的懵懂之中，显然达不到应有的培养目标。
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认的重要基础。国际工程联盟（IEA）发布了三个工程教育项目互认协议，其中华盛顿协议对应于我国本科层次的工程教育（4~5年期），我国于2016年正式签约加入，该协议遵循“实质等效”原则，确认由签约成员认证的工程学历基本等同，并建议任一签约成员认证的工程教育项目毕业生，均应被其他签约成员视为已获得从事初级工程工作的学术资格。工程教育专业认证秉承“学生中心、产出导向、持续改进”理念，着力培养本科生解决复杂工程问题的能力，本书正是基于此国际形势，瞄准实现毕业能力的达成，为适应我国高等学校工程教育专业认证的实际需求编著而成。
事实上，催化学科经过这些年来的长足发展，现代催化理论已经渐成雏形，尤其是许多现代测试方法的应用，得以在分子水平上阐释反应机理，从而为催化剂的分子设计奠定了重要基础；与此同时，大量的化工生产实践也使包括催化反应在内的工程设计日臻成熟，并成为工厂设计的重要工具；而这两者在现行的工业催化教材中均尚未得以充分呈现。鉴于此，本书以“催化设计”的先进理念统领组织教材安排，从而实现内容的系统性、条理性和易学性。首先，按照催化发展的历史脉络，阐明多相、均相和生物三类催化剂及其催化作用，使学生对催化的概念和方法有基本的认识；其次，根据经验总结或机理研究进行催化剂的分子设计—确定适宜的催化剂组成；再次，介绍关乎其应用的关键—催化剂的制备；最后，通过催化反应评价催化剂的各项性能指标，而真正应用于工业生产还需工程设计—确定催化反应器参数，自始至终的表征测试则是最终获得良好催化性能的重要保障。作者基于几十年的生产实践和授课经验，对这些的认识更加全面和深刻，从而形成了本书的主要内容。
本书分为八章内容。
第一章绪论，首先介绍本课程面临的国内国际形势，包括2018年颁布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和当前国际工程教育专业认证的情况，在对比分析的基础上，总结了工业催化的复杂工程问题，提出本课程目标和能力培养要求。然后阐述了基本催化概念：催化定义和特征、催化体系分类、催化剂性能指标和最重要的多相催化剂的组成，从而为学生学习工业催化知识体系奠定基础。
第二章至第五章是本书的重要内容。第二章在分析多相催化过程的基础上，介绍表面吸附、本征动力学和扩散影响的基础知识。第三章多相催化中，重点阐述酸碱催化、金属催化、金属化合物（氧化物、硫化物、碳化物和氮化物）催化、电催化和光催化的催化原理，并简要介绍了膜催化、相转移催化和超临界催化等其他多相催化的相关知识。第四章均相催化，首先在介绍主要的过渡金属配合物催化的基础上，阐明均相催化的基本概念；然后对不对称（手性）、无金属、超临界流体和离子液体各类均相催化进行阐述，同时介绍了均相催化剂的固载化和前沿的点击化学，最后扼要叙述了均相催化剂表征的特殊性。第五章生物催化，在介绍酶催化的基础上，重点阐述了其作用机制和反应动力学，以及多数教材缺少的酶的制备及其新技术的内容，同时介绍了抗体酶、核糖核酸和模拟酶等新型生物催化剂，最后分析了生物催化工业应用的两类途径。
第六章至第八章是本书的核心内容。第六章侧重于多相催化剂，通过一些实例，从主要组分、助催化剂和载体三方面阐述工业催化剂的分子设计，并介绍了其物理结构设计、计算机辅助设计和催化剂设计的新思路。第七章首先阐述了沉淀法、浸渍法、机械混合法、离子交换法、熔融法、滚涂/喷涂法、沥滤法、气相合成法八种工业催化剂的常规制备方法和催化剂成型的内容，然后介绍了微乳液法、溶胶-凝胶法、超临界流体技术、膜技术四种催化剂制备技术的新进展，最后论述了干燥、焙烧、还原活化、失活与再生等催化剂制备后续热处理过程。第八章第一节主要论述了催化活性、选择性和寿命等催化剂性能评价，第二节首先概述了催化剂宏观和微观结构与性能的表征技术，然后分别论述了宏观结构与性能表征、低温物理吸附表征、X射线衍射、X射线光电子能谱、X射线吸收光谱、电子显微镜、红外和拉曼光谱、程序升温法、热分析技术、电化学技术（含最新的）、紫外-可见和光致发光光谱、固态核磁共振和电子顺磁共振光谱13类测试原理和方法，最后介绍了原位表征技术的应用。
在本书撰写和修改过程中，王艳副教授、卢海强副教授、刘振民副教授、毛树红讲师和潘瑞丽副教授等同事帮助整理了许多资料，在此对他们的辛苦付出致以诚挚的谢意！
由于作者水平所限，本书的框架安排和内容取舍难免有不足之处，敬请学者、专家和读者朋友不吝赐教，给予批评指正，作者将深表感激！
本书得以付梓出版，还要感谢化学工业出版社诸位编辑的支持和帮助，谨致由衷的谢忱！
王远洋
2025年2月于太原

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