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內容簡介

催化劑是催化過程的核心，而催化劑製備則是獲得高效催化劑的關鍵。《固體催化劑製備原理與技術》對固體催化劑製備的科學原理和物理化學基礎以及技術進行瞭梳理和歸納，目的是使催化劑製備能夠嚮科學化、係統化前進一步。對本體催化劑和載體的製備原理以金屬離子在水溶劑中的行為以及它們之間不同的相互作用為中心，分彆在金屬氧化物類、沸石分子篩類和其他類本體催化劑和載體製備章節中係統論述；而對負載催化劑的製備則以活性物種前身物與載體錶麵的各類相互作用為主綫，詳細討論催化活性物種前身物在固體錶麵的富集、在結構錶麵的沉積和薄膜催化劑製備。最後討論固體催化劑製備的一些共同性技術，即製備單元操作，包括基本單元操作、通用單元操作、活化單元操作和成型單元操作。
《固體催化劑製備原理與技術》可作為高等學校化學化工、材料能源及相關專業高年級本科生、研究生和教師的重要參考書以及教材，更是從事燃料、化學化工産品生産、新産品及催化劑研發和設計的廣大科技人員、工程師和管理人員的重要參考書。

目錄

第1章 緒論
1.1催化劑催化過程與國民經濟
1.2催化與化學化工過程的綠色和低碳化
1.2.1持續發展與綠色化學
1.2.2精細化學品閤成的綠色化
1.2.3催化與低碳化
1.2.4催化與環境
1.3催化劑和催化過程
1.3.1催化劑和催化過程的發展
1.3.2固體催化劑的一些重要性質
1.4固體催化劑的分類
1.5催化劑製備中的主要操作
1.6催化材料與工業應用的催化劑
1.7本書的思路
參考文獻
第Ⅰ部分本體催化劑和載體製備科學原理
第2章 金屬氧化物類
2.1引言
2.1.1溶度積
2.1.2部分電荷模型
2.2水溶液中金屬陽離子
2.2.1金屬鹽在水中的溶解
2.2.2金屬陽離子的水解
2.2.3Si（Ⅳ）的水解
2.2.4Al（Ⅲ）的水解
2.2.5V（Ⅴ）、Mo（Ⅵ）、W（Ⅵ）的水解
2.3金屬離子的沉澱和共沉澱
2.3.1引言
2.3.2沉澱
2.3.3共沉澱
2.3.4沉積.沉澱
2.4水解産物.羥基化前身物的縮聚
2.4.1羥聚作用
2.4.2氧橋閤作用
2.4.3Al（Ⅲ）的縮聚
2.4.4Si（Ⅳ）的縮聚
2.4.5V（Ⅴ）的縮聚
2.4.6鉬酸鹽的製備化學
2.4.7V/P/O混閤氧化物的製備化學
2.5絡閤和化學控製縮聚
2.5.1絡閤作用和化學混閤
2.5.2陽離子前身物的絡閤作用
2.5.3Zr（Ⅳ）前身物的絡閤和縮聚
2.6膠化和凝聚
2.6.1膠化
2.6.2矽膠製備中的膠化過程
2.7超高純金屬氧化物載體的製備
2.7.1氧化鋁
2.7.2熔融鋁的浸煮
2.7.3用鋁和氯化鋁製造氧化鋁
2.7.4揮發性鹽類的熱分解
2.8經典的結晶理論
2.8.1經典成核理論
2.8.2成核研究的結果
2.9無機納米晶體的大小和形狀的控製
2.9.1引言
2.9.2錶麵活性劑自裝配膠體溶液的結構和使用
2.9.3納米晶體大小的控製
2.9.4影響納米晶體形狀控製的因素
2.10更高階構造的自組裝和雜化納米結構的轉化
2.10.1引言
2.10.2成核和晶體生長的動力學控製
2.10.3晶體生長的聚集媒介路徑
2.10.4介觀尺度上納米粒子鏈的自裝配
2.10.5介觀尺度轉換和突變納米結構
2.10.6生物礦化中的介觀尺度轉化和母體.媒介成核
2.10.7總結和展望
參考文獻
第3章 沸石分子篩類
3.1引言
3.1.1沸石分子篩的一般介紹
3.1.2沸石分子篩的分類
3.1.3微孔沸石分子篩的一般孔道結構
3.1.4沸石分子篩閤成的簡要發展曆史
3.1.5沸石分子篩的物理化學性質
3.1.6沸石分子篩的應用
3.2常規沸石的閤成和無機陽離子
3.2.1常規沸石分子篩的水熱閤成
3.2.2A型沸石分子篩的閤成
3.2.3X型沸石分子篩的閤成
3.2.4Y型沸石分子篩的閤成
3.2.5製備閤成條件控製
3.2.6沸石分子篩閤成有關問題的詳細討論
3.3有機陽離子和高矽沸石分子篩的水熱閤成
3.3.1有機模闆劑（結構導嚮劑）
3.3.2ZSM.5沸石分子篩
3.3.3ZSM.5的純無機閤成
3.3.4沸石β閤成
3.3.5有機結構導嚮劑的作用
3.4沸石分子篩構架元素的替換
3.4.1引言
3.4.2替換矽元素——磷鋁類分子篩的閤成
3.4.3有機陽離子替換無機陽離子——高矽和全矽沸石的閤成
3.4.4F-替代羥基離子OH-（非氫氧化物礦物化試劑）
3.4.5矽和/或鋁的部分替代——雜原子分子篩的閤成
3.4.6無水閤成——分子篩的“乾”閤成或氣相閤成
3.4.7水溶劑被替代——非水溶劑閤成
3.4.8沸石晶體間的轉化——沸石轉晶閤成
3.4.9種子晶體的使用
3.5沸石分子篩的二次閤成
3.5.1引言
3.5.2沸石的陽離子交換改性
3.5.3沸石的脫鋁改性
3.5.4化學法脫鋁補矽
3.5.5沸石骨架雜原子的同晶置換
3.5.6沸石分子篩的錶麵修飾
3.6沸石分子篩閤成機理介紹
3.6.1沸石閤成機理簡介
3.6.2沸石體係中的成核機理
3.6.3晶體生長機理
3.7沸石閤成過程模型化進展
3.7.1閤成反應的數學模型
3.7.2分子模擬
3.7.3分子力學計算基礎
3.7.4Monte Carlo 拓撲的應用
3.7.5密度函數理論
3.7.6模擬計算中的一些問題
3.7.7量子力學方法
3.7.8沸石結晶動力學介紹
3.8錶麵活性劑水溶液
3.8.1引言
3.8.2錶麵活性劑.水體係
3.8.3錶麵活性劑囊泡體係的相轉變
3.8.4高分子錶麵活性劑的溶液性能
3.9介孔材料（分子篩）水熱閤成
3.9.1引言
3.9.2介孔結構材料閤成方法
3.9.3介孔氧化矽和矽鋁酸鹽的閤成
3.9.4介孔金屬矽酸鹽的閤成
3.9.5介孔結構金屬氧化物的閤成
3.9.6介孔材料製備的發展趨勢
3.10有序介孔材料形成機理
3.10.1介孔矽材料的閤成機理
3.10.2非矽基材料閤成機理
參考文獻
第4章 其他類
4.1生産活性炭載體的原料
4.2含碳原料的碳化（熱解）和活化
4.2.1熱加工工藝
4.2.2化學活化工藝
4.2.3氯化鋅工藝
4.2.4磷酸工藝
4.2.5硫化鉀工藝
4.2.6工藝參數對活性炭性質的影響
4.3結構型活性炭的製備
4.3.1碳蜂窩獨居石
4.3.2集成或整體碳蜂窩獨居石的製備
4.3.3活性炭縴維載體的製備
4.3.4環境催化應用
4.4結構陶瓷和結構金屬載體的製備
4.4.1引言
4.4.2結構陶瓷.獨居石
4.4.3陶瓷獨居石載體的製備
4.4.4低比錶麵積陶瓷獨居石載體
4.4.5高比錶麵積陶瓷獨居石載體
4.4.6整體獨居石催化劑
4.4.7結構金屬載體
4.5縴維催化劑及載體
4.5.1引言
4.5.2縴維材料和縴維催化材料製備
4.5.3縴維結構的幾何性質
4.5.4縴維和布催化劑的應用
4.6Raney型金屬催化劑
4.6.1引言
4.6.2Raney型金屬的製備
4.6.3Raney鎳催化劑種類
4.6.4不同Raney鎳催化劑的比較
4.7熔鐵催化劑的製備
4.7.1製備化學
4.7.2凝固和冷卻速率的影響
4.7.3氨閤成熔鐵催化劑的預還原
4.8非晶態閤金催化劑製備
4.8.1引言
4.8.2快速冷卻法
4.8.3化學還原法
4.8.4浸漬還原法
4.8.5化學還原法的改進
4.8.6膠態金屬的製備
4.9製備本體催化劑和載體的其他方法
4.9.1高溫陶瓷法
4.9.2氮化物和碳化物的製備
4.9.3高分子離子交換樹脂
參考文獻
第Ⅱ部分負載催化劑製備的物理化學基礎
第5章 催化活性物種在錶麵的富集
5.1引言
5.1.1載體在浸漬液中的行為
5.1.2活性組分前身物在水溶液中的行為
5.1.3溶液中活性組分前身物種與載體錶麵的相互作用
5.2載體的選擇
5.3弱相互作用的富集及其轉化
5.3.1等體積浸漬法
5.3.2氣相前身物在載體錶麵的沉積和富集
5.3.3吸附或沉積前身物在載體錶麵的再分散
5.3.4催化活性物種的富集或沉積
5.3.5浸漬
5.3.6均勻富集或沉積
5.4界麵靜電相互作用
5.4.1靜電相互作用
5.4.2分子工程製備方法
5.5離子交換
5.6接枝作用.化學鍵閤
5.6.1水溶液中的配體取代：通過羥基相互作用接枝
5.6.2有機介質中的配體取代
5.7均相催化劑固載化技術
5.7.1有機金屬化閤物的固載化
5.7.2手性閤成催化劑的固載化
5.7.3生物催化劑的固載技術
參考文獻
第6章 催化活性物種在結構錶麵的沉積
6.1概述
6.2結構錶麵的預處理技術
6.2.1陽極氧化
6.2.2熱氧化
6.2.3化學處理
6.3液相塗層技術
6.3.1懸浮塗漬
6.3.2溶膠.凝膠沉積
6.3.3懸浮和溶膠.凝膠組閤技術
6.3.4懸浮、溶膠.凝膠和組閤技術比較
6.3.5電泳沉積
6.3.6電化學沉積和化學鍍
6.3.7浸漬
6.4在結構錶麵沉積的其他技術
6.4.1化學氣相沉積
6.4.2物理氣相沉積（PVD）
6.5不同技術獲得結果的比較
6.6在不同基質上沸石的閤成
6.7碳載體在結構錶麵的沉積
6.7.1引言
6.7.2碳塗層蜂窩獨居石
6.7.3在陶瓷錶麵的沉積
6.7.4在金屬錶麵的沉積
6.7.5環境應用
6.8陶瓷蜂窩獨居石載體上的沉積
6.8.1引言
6.8.2獨居石結構
6.8.3獨居石催化劑的製備
6.9金屬蜂窩獨居石載體上的沉積
6.9.1金屬基質
6.9.2錶麵處理和催化塗層
6.9.3獨居石金屬基質上塗層的黏結性
6.9.4陽極氧化製備技術
參考文獻
第7章 薄膜催化劑
7.1概述
7.1.1“簡單”吸著.擴散膜
7.1.2“復閤”吸著.擴散膜
7.1.3離子傳導膜
7.2金屬氧化物和陶瓷薄膜製備技術一般介紹
7.3金屬氧化物薄膜的液相低溫製備技術
7.3.1 引言
7.3.2主要技術
7.3.3主要的改進技術
7.4微孔薄膜的製備
7.4.1引言
7.4.2微孔無機膜
7.5沸石膜的製備
7.5.1引言
7.5.2沸石膜製備概念
7.5.3評價膜質量的單一組分滲透和混閤物分離
7.5.4MFI沸石膜層的性能
7.6在結構錶麵沉積沸石膜
7.6.1在含沸石漿液中浸泡塗層陶瓷獨居石
7.6.2在陶瓷獨居石上原位閤成
7.7緻密透氧膜和透氫膜
7.7.1離子傳輸膜
7.7.2緻密閤金膜
7.8微孔無機膜中的滲透
7.8.1沸石膜中氣體的分離
7.8.2微孔無機膜的應用
7.8.3産業化的障礙和睏難
參考文獻
第Ⅲ部分固體催化劑製備單元操作
第8章 基本單元操作
8.1概述
8.2沉澱
8.2.1影響沉澱的主要參數或操作變量
8.2.2沉澱設備
8.2.3膠體沉澱
8.3共沉澱和絡閤沉澱
8.3.1共沉澱
8.3.2絡閤沉澱
8.4沉積或吸附.沉澱
8.4.1沉積沉澱
8.4.2吸附沉澱
8.4.3再洗滌和離子交換
8.5浸漬
8.5.1引言
8.5.2載體的選擇
8.5.3浸漬操作和設備
8.6塗漬
8.6.1沉澱沉積
8.6.2錨定塗層或洗滌塗層
8.6.3塗漬設備
8.7水熱結晶操作
8.7.1沸石分子篩的晶化閤成
8.7.2水熱晶化操作的設備
8.7.3水熱閤成的例子：ZSM.5沸石
催化劑的製備
參考文獻
第9章 通用單元操作
9.1傾析、過濾和洗滌
9.2傾析、過濾和洗滌設備
9.2.1實驗室設備
9.2.2工業過濾設備
9.3乾燥
9.3.1乾燥設備和裝置
9.3.2工廠製備用乾燥設備
9.4混煉、混閤、破碎、粉碎、篩分和漿液輸送
9.4.1混煉
9.4.2混閤
9.4.3破碎、粉碎和篩分
9.4.4溶液和漿液的輸送
9.5超臨界乾燥
9.5.1引言
9.5.2超臨界製備原理
9.5.3超臨界乾燥設備
9.5.4影響超臨界乾燥的主要因素
9.5.5超細粒子催化劑的應用
參考文獻
第10章 活化操作
10.1概述
10.2焙燒或煆燒活化
10.2.1熱分解反應
10.2.2焙燒導緻的固相反應
10.2.3晶型轉化
10.2.4V/Ti/O混閤氧化物的化學製備
10.2.5V/P/O混閤氧化物催化劑的焙燒活化脫水
10.2.6 V/P/O混閤氧化物活化/老化程序
10.2.7燒結
10.3焙燒用設備
10.3.1實驗室焙燒用設備
10.3.2工業用焙燒設備
10.4焙燒實例
10.4.1鋁凝膠的焙燒
10.4.2沸石分子篩的焙燒
10.5碳化料的高溫活化製活性炭
10.5.1活化操作
10.5.2碳活化的設備
10.5.3活性炭製備的其他操作
10.6還原和硫化
10.6.1引言
10.6.2本體金屬（或多金屬）催化劑的還原過程
10.6.3氨閤成催化劑的還原
10.6.4閤成氣加氫催化劑的還原
10.6.5負載加氫催化劑的還原
10.6.6硫化
參考文獻
第11章 成型操作
11.1概述
11.1.1固體催化劑顆粒的大小和形狀分類
11.1.2成型助劑
11.2成型成微小顆粒
11.2.1粉碎研磨法
11.2.2噴霧乾燥成型
11.2.3液滴凝結成型或油中成型
11.3成型成較大顆粒
11.3.1壓片
11.3.2模壓産品
11.3.3擠條和濕壓成型
11.3.4滾球（圓盤造粒）
11.4擠壓成型整體蜂窩獨居石載體
11.4.1引言
11.4.2蜂窩獨居石適用作載體的要求
11.4.3擠壓技術生産陶瓷蜂窩獨居石
11.4.4低比錶麵積獨居石的製造
11.4.5高比錶麵積獨居石製造
11.4.6整體碳蜂窩獨居石
參考文獻
附錄若乾固體催化劑製備單元操作框圖
圖F.1載體和催化劑製備單元操作框圖
圖F.2催化劑和載體溶膠.凝膠製備單元操作框圖
圖F.3負載催化劑製備（浸漬）單元操作框圖
圖F.4分子篩催化劑製備單元操作框圖
圖F.5粉狀金屬催化劑製備單元操作框圖
圖F.6多組分氧化催化劑製備單元操作框圖
圖F.7貴金屬加氫催化劑（濕的）製備單元操作框圖
圖F.8甲醇氧化製甲醛催化劑製備單元操作框圖
圖F.9高溫水蒸氣變換催化劑製備單元操作框圖

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