催化劑設計與製備工藝

基本信息

催化劑設計與製備工藝

作者：許越 主編 夏海濤 劉振琦 副主編 周德瑞 主審

叢書名：精細化學品配方設計與製備工藝叢書

出版日期：2003年5月

書號：7-5025-4399-6

開本：16

裝幀：平膜

版次：1版1次

頁數：312頁

內容簡介

本書介紹了催化劑的分子設計方法，並通過工業催化劑的製備實例對催化劑的製備方法及工藝等方面加以系統討論。為了配合催化劑設計思想的形成和製備工藝的討論，本書講述了各類催化劑的結構特點、催化作用以及催化劑性能的評價和測試方法等，注重理論與實際相結合，並介紹了工業催化劑在研究和套用方面取得的新成果。

目錄信息

第1章概述1

11催化劑1

111定義1

112分類1

113組成3

114基本特性6

115酶催化作用的特點7

12催化反應7

121催化反應的分類7

122催化反應的熱力學與動力學8

123催化反應的催化機理簡介16

13催化劑研究的發展及其在國民經

濟中的作用19

131催化劑的開發19

132催化劑的套用領域21

參考文獻24

第2章催化劑的巨觀結構25

21催化劑的表面積25

211表面積的重要性25

212活性組分的單層分散26

22催化劑的孔結構30

221孔的理論模型31

222孔結構對催化反應的影響32

223孔對反應選擇性的影響34

224孔結構與中毒38

225孔結構形成的一般方法39

23催化劑的有效作用因子43

231各類形狀催化劑的有效因子43

232內擴散效應對動力學參數的影響49

233判斷內擴散的基本方法51

參考文獻52

第3章催化劑性能的評價與

測試方法53

31催化劑活性評價及其測定53

311催化劑活性的測定與表示方法54

312催化劑評價的反應器裝置58

313催化劑評價的實例介紹70

32催化劑比表面積的測定76

321BET公式套用於比表面積

測定的原理77

322比表面積的實驗測定87

33催化劑孔結構的測定98

331氣體吸附法測定細孔半徑

及其分布98

332壓汞法測定粗孔半徑及其分布103

333催化劑比孔體積的測定105

334催化劑密度的測定107

335孔的簡化模型求算平均孔半徑109

34催化劑機械強度、抗毒穩定性及其

壽命的測定和評價111

341機械強度的測定111

342抗毒穩定性的評價114

343催化劑的壽命116

35近代分析技術在催化劑研究

中的套用120

351X射線衍射技術在催化劑

研究中的套用121

352紅外光譜方法在催化劑研究

中的套用123

353熱分析方法在催化劑研究

中的套用125

354氣相色譜法在催化劑研究

中的套用129

參考文獻133

第4章各類催化劑的催化作用135

41酸鹼催化劑的催化作用135

411均相酸鹼催化135

412多相酸鹼催化142

413酸鹼催化劑的選擇156

42金屬催化劑的催化作用157

421金屬催化劑的結構與催化

活性的關係157

422幾何因素對催化活性的影響160

423催化劑的活性順序164

424金屬催化劑上的反應164

43配合物催化劑的催化作用168

431配合物催化劑的作用特點169

432配合物催化劑催化作用

的一般機理174

44分子篩結構及其催化作用176

441分子篩的結構176

442分子篩的性能181

443分子篩催化劑產生催化

活性的機理191

45酶的催化作用193

451酶的催化作用特點193

452酶催化作用機理194

參考文獻196

第5章催化劑的分子設計

基礎及其方法197

51催化劑的分子設計基礎197

511催化劑分子設計的理論與實驗197

512催化劑分子設計的特點198

52催化劑的分子設計方法200

521催化劑設計方法的分類200

522催化劑分子設計方法203

參考文獻208

第6章工業催化劑的製備原理209

61沉澱法209

611概述209

612典型沉澱法生產工藝210

613沉澱物和沉澱劑的選擇211

614影響沉澱的因素212

615沉澱法類型212

62浸漬法214

621概述214

622浸漬法工藝214

623浸漬法分類215

63離子交換法217

631無機離子交換劑的製備217

632有機離子交換劑（離子交換

樹脂）製備與套用220

64共混合法226

641生產方法226

642SO2氧化釩系催化劑的製備

（濕混法）228

643鋅錳系脫硫劑的製備（乾混法）229

65溶膠凝膠法231

651概述231

652膠凝法生產工藝232

66熱熔融法234

661概述234

662生產工藝234

663影響因素236

664氨合成催化劑質量標準及檢驗

方法238

67酶的分離提純方法238

671概述238

672材料的選擇和預處理238

673細胞的破碎239

674提取239

675分離純化239

68固體催化劑的成型241

681固體催化劑形狀及使用性能241

682催化劑外形成型分類及方法242

683常用的膠黏劑和潤滑劑243

684幾種重要的成型方法244

69乾燥與焙燒248

691乾燥過程248

692焙燒和活化過程 249

693催化劑生產用乾燥設備249

參考文獻250

第7章常用催化劑的製備工藝252

71活性氧化鋁的製備（沉澱法）252

711酸法沉澱製備工藝過程252

712影響因素253

72低壓合成甲醇催化劑的製備

（共沉澱法）253

721共沉澱法製備過程254

722影響因素255

73新型甲醇銅系催化劑的製備

（分步共沉澱法）256

74丙烯氨氧化生產丙烯腈流化床

催化劑（沉澱法）256

75負載型鎳催化劑的製備

（浸漬沉澱法）257

751浸漬沉澱法製備過程257

752討論258

76催化劑載體用氧化鋁的製備

（pH值擺動沉澱法）258

77分子篩的合成（導晶沉澱法）259

78鉑錸重整催化劑的製備（浸漬法）260

79負載型鉻系乙烯催化劑的製備

（浸漬法）261

710烯烴聚合用負載型金屬茂類化

合物鋁氧烷催化劑的製備

（微乳液聚合法）263

711丙烯氨氧化催化劑的製備

（多次浸漬法）264

7111催化劑開發過程264

7112催化劑製備及其影響因素265

712萘氧化釩系催化劑的製備

（多次浸漬法）267

7121製備工藝流程簡述267

7122討論268

713凝膠法合成矽鋁催化材料

(凝膠法)268

714汽車尾氣用催化劑的製備270

7141汽車尾氣用催化劑組成

與結構270

7142汽車尾氣用催化劑的

製備方法271

7143汽車尾氣用催化劑發展趨勢272

715黏土層間金屬絡合物催化劑的製備

(陽離子交換法)273

716骨架鎳催化劑的製備(熱熔融法)274

7161骨架鎳催化劑製備過程274

7162討論275

717加氫反應催化劑的製備

（浸析法）275

7171浸析法製備金屬催化劑275

7172催化劑選擇276

718鈦矽混合氧化物的製備

（凝膠法）276

7181鈦矽混合氧化物的製備276

7182影響因素277

719二茂鐵催化劑的製備（電化學法）278

參考文獻279

第8章催化劑製備技術的新進展280

81微乳化技術與催化劑280

811概述280

812製備工藝280

813乳膠粒直徑及粒度分布測定280

82稀土元素與催化劑282

821稀土在石油裂化催化劑

中的套用282

822稀土在汽車尾氣淨化催化劑

中的套用282

83納米技術與催化劑283

831納米微粒催化的作用283

832納米微粒的製備283

84超臨界技術與催化劑283

841用超臨界場對催化劑改性283

842利用超臨界流體特性

製備催化劑283

85膜技術與催化劑284

851概述284

852膜催化反應器的組成形式285

853幾種典型膜催化劑285

86綠色化學化工與環境友好催化劑286

861概述286

862綠色化工用固體酸催化劑287

參考文獻287

附錄1工業催化劑發明大事記289

附錄2常見載體的比表面積和

比孔容積289

附錄3典型工業固體催化劑的化學

組成290

附錄4工業催化劑的性能要求及其物

理化學性質290

附錄5分子篩的化學組成經驗式及

孔徑291

附錄6催化材料的類型291

附錄7固體催化材料的酸性292

附錄8金屬的實驗催化活性292

附錄9金屬的催化活性順序293

附錄10過渡金屬氧化物和硫化物的

催化活性293

附錄11金屬的相對催化活性294

附錄12元素的電負性294

附錄13涉及分子篩的重要工業過程295

附錄14重要的催化劑載體295

附錄15常用的載體材料（熔點/℃）295

附錄16常用載體的若干巨觀物理

性質296