本书全面地讲述了多相催化的基础知识以及多种典型的工业催化剂应用案例，本书对多相催化的基础理论知识讲述非常全面。本书强调利用“引文索引”的学习方法，希望这样能引导读者得到更多关于科学研究前沿的知识。本书主要内容共分为八章：多相催化——二维上的化学；表面与吸附；催化剂是如何起到催化作用的；催化剂的制备；催化反应器与催化动力学测定；催化反应动力学与机理；大尺度催化反应器；催化反应举例。
1 《多相催化：基本原理与应用》自2012年由Elsevier集团出版发行后，在世界范围内受到广大读者和专家的一致好评。2 本书详细阐述了吸附过程、反应机理和反应动力学等非均相催化科学的核心理论，并从工业应用的角度对催化剂的制备和催化反应器进行了全面的介绍。3 本书在介绍基础知识的同时，重视培养读者使用检索工具，获取新知识的能力，为读者提供了进一步查阅相关材料的线索，使读者能够根据自己的研究兴趣，深入了解这些专题的发展历史和新进展。4 本书作者Julian R.H. Ross教授是国际著名的催化和表面化学专家，是爱尔兰皇家科学院成员，曾担任催化领域国际期刊“Catalysis Today”主编25年，在催化理论研究和工业应用等领域均有开拓性的建树。5 本书译者李永丹教授是国内催化领域专家，天津大学工业催化系主任，国务院特殊津贴获得者，2004年获国家杰出青年科学基金，2007年教育部聘天津大学工业催化专业长江学者特聘教授，2007年获瑞士洛桑联邦工学院客座教授。
第1 章 多相催化——二维化学 1
1.1 引言 3
1.2 催化的历史背景 4
1.2.1 氨分解 5
1.2.2 催化氧化 5
1.2.3 Berzelius和催化概念 6
1.2.4 第一个工业催化过程 7
1.2.5 氨的合成 8
1.2.6 烃的水蒸气重整 12
1.2.7 催化基础研究 13
第2 章 表面与吸附 17
2.1 引言 19
2.2 清洁的表面 19
2.3 Langmuir对吸附的研究 22
2.4 Langmuir等温线 22
2.5 氢气的化学吸附 25
2.6 复杂分子的化学吸附 26
2.7 非均匀表面 27
2.8 非平衡吸附 28
2.9 吸附过程 30
2.10 化学吸附的归纳 34
2.11 物理吸附 36
2.12 p/p°≥0.3时物理吸附等温线的特征 41
第3 章 催化剂是如何工作的？ 45
3.1 引言 47
3.2 催化过程 47
3.2.1 双分子过程 47
3.2.2 单分子过程 50
3.2.3 催化过程的可逆性 52
3.2.4 催化过程的选择性 52
3.2.5 动力学和机理 53
3.3 催化剂和催化活性位 53
3.4 金属催化 55
3.4.1 引言 55
3.4.2 非负载金属催化剂 57
3.4.3 负载型金属催化剂 59
3.5 氧化物 61
3.6 硫化物 63
3.7 结论 64
第4 章 催化剂的制备 65
4.1 活性表面积和催化剂结构的重要性 67
4.2 活性表面 68
4.3 催化剂载体 71
4.3.1 导论 71
4.3.2 氧化铝(Al2O3) 72
4.3.3 二氧化硅(SiO2) 76
4.3.4 SiO2-Al2O3和沸石 79
4.3.5 二氧化钛(TiO2) 80
4.3.6 氧化锆(ZrO2) 81
4.3.7 碳 83
4.3.8 载体的“成型” 83
4.4 负载型催化剂 84
4.4.1 催化剂的浸渍 84
4.4.2 共沉淀催化剂 86
4.4.2.1 单离子沉淀 86
4.4.2.2 几个物种在一起的沉淀: 共沉淀 87
4.4.2.3 尿素分解沉淀和共沉淀 91
4.4.2.4 氨基配合物的分解 93
4.5 催化剂表征 93
4.5.1 化学组成 93
4.5.2 相结构 95
4.5.3 物理织构 95
4.5.4 操作条件下的催化活性、选择性和稳定性 96
第5 章 催化反应器及催化反应动力学参数测量 97
5.1 引言 99
5.2 静态反应器 100
5.3 搅拌反应器与强制循环反应器 103
5.3.1 搅拌反应器 103
5.3.2 强制循环反应器 104
5.4 流过式反应器 106
5.5 流化床反应器 110
5.6 脉冲反应器 112
5.7 TAP反应器 114
5.8 SSITKA 116
5.9 “原位/Operando” 法 117
5.10 微反应器法 119
5.11 结论 121
第6 章 催化反应动力学及反应机理 123
6.1 引言 125
6.2 单分子反应 125
6.3 双分子反应———Langmuir-Hinshelwood动力学 129
6.4 双分子反应———Eley-Rideal动力学 132
6.5 Mars-vanKrevelen机理 132
6.6 反应动力学表达式的实例 135
6.6.1 Langmuir方程及压力函数 135
6.6.2 合成氨 136
6.6.3 乙烷氢解 138
6.6.4 甲烷化 140
第7 章 大型催化反应器 143
7.1 引言 145
7.2 催化剂的形状 145
7.2.1 压片 145
7.2.2 挤出成型 146
7.3 传质在催化反应中的重要性 147
7.3.1 外扩散 148
7.3.2 内扩散 151
7.3.3 扩散限制对选择性的影响 156
7.3.4 扩散限制对催化剂中毒的影响 157
7.4 催化反应中的传热 158
7.4.1 连续反应 158
7.4.2 可逆反应 160
7.4.3 可逆放热反应的反应器 162
7.4.4 化学热管: “Adam 和Eva过程” 165
第8 章 催化反应 169
8.1 引言 171
8.2 天然气催化转化 171
8.2.1 天然气转化制合成气 173
8.2.2 费托合成 176
8.2.3 甲醇合成和甲醇重整 180
8.2.4 甲醇转化为其他产品 186
8.3 原油转化催化 188
8.3.1 原油蒸馏和原料净化 188
8.3.2 加氢处理 191
8.3.3 轻质石脑油异构化 194
8.3.4 重质石脑油重整 195
8.3.5 流化催化裂化(FCC) 196
8.4 石油化工产品和工业有机化学 200
8.5 环境催化 202
8.5.1 NOx 的选择性还原 203
8.5.2 汽车尾气处理催化剂 205
8.6 生物质催化转化 212
8.7 结论 218
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