固體催化劑研究方法(上下) 辛勤 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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辛勤 著

圖書標籤:

• 固體催化劑
• 催化研究方法
• 催化劑錶徵
• 催化反應機理
• 錶麵化學
• 材料科學
• 化學工程
• 催化劑製備
• 吸附與脫附
• 多相催化

店鋪： 南源圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030129123

商品編碼：26788710957

包裝：平裝

齣版時間：2018-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	固體催化劑研究方法(上下)	作者	辛勤
定價	238.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030129123	齣版日期	2018-03-01
字數		頁碼	940
版次	31	裝幀	平裝
開本	128開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書係中國科學院研究生教學叢書之一。 本書係統介紹瞭18種常用的固體催化方法，突齣反映瞭催化技術近10餘年來的新進展、齣現的新錶徵方法以及應用新實例。此外，本書還將Roberts等教授編撰的“催化發展簡史”翻譯後列為附錄，以便使新涉足催化和材料領域的科技工作者和研究生對催化科學和技術發展曆程有一個概略的瞭解。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《固體催化劑研究方法（上下）》 一本嚴謹的科研工具書，洞悉現代催化劑科學的核心研究範式 在日新月異的化學工業和材料科學領域，固體催化劑扮演著至關重要的角色，它們是實現高效、綠色化學轉化的關鍵驅動力。從石油煉製到精細化工，從環境保護到新能源開發，幾乎所有現代工業過程都離不開催化劑的優化和創新。麵對日益復雜的催化挑戰，一套係統、全麵、前沿的固體催化劑研究方法體係，成為科研工作者突破瓶頸、實現理論與應用相結閤的基石。《固體催化劑研究方法（上下）》正是這樣一本集理論深度、實踐指導和前沿視野於一體的科研專著，它將帶領讀者深入探索固體催化劑研究的宏大圖景，掌握破解科學難題的利器。 上冊：理論基礎與錶徵技術——夯實根基，洞察微觀世界 《固體催化劑研究方法（上冊）》著重於構建紮實的理論基礎，並係統梳理瞭固體催化劑研究中最核心、最基礎的實驗錶徵技術。本冊旨在為讀者建立起對催化劑本質屬性的深刻理解，以及掌握觀測和解析這些屬性的必備工具。 第一章 導論：固體催化與研究方法概覽 本章將為讀者構建一個宏觀的研究框架。首先，對固體催化劑的定義、分類及其在現代工業中的重要地位進行梳理，闡述其在能源、環境、新材料等戰略性領域的關鍵作用。接著，深入剖析固體催化劑研究的復雜性，強調其多尺度、多學科交叉的特點。最後，概述本研究方法體係的核心目標——即如何通過係統性的方法，從宏觀性能到微觀結構，再到催化機理，全麵理解和優化固體催化劑，為後續章節的學習奠定方嚮。 第二章 固體催化劑的結構與錶麵科學 本章聚焦於催化劑最根本的屬性：結構。它將從原子、分子層麵講解固體催化劑的晶體結構、非晶結構、多孔結構等基本概念，以及這些結構如何影響催化活性。重點將放在錶麵科學，詳細闡述催化劑錶麵的原子排布、缺陷、晶麵取嚮、金屬-載體相互作用等關鍵因素。還將介紹錶麵能、錶麵吸附、錶麵反應動力學等基礎理論，為理解催化活性中心和反應路徑奠定理論基礎。 第三章 固載化催化劑的研究方法 固載化是提高催化劑穩定性和迴收性的重要手段。本章將深入探討不同載體的類型（如氧化物、碳材料、分子篩等）及其結構與性能的關係。重點介紹如何選擇閤適的載體，以及載體與活性組分之間的相互作用機理。圍繞固載化過程中的關鍵製備技術，如浸漬法、沉澱法、溶膠-凝膠法、模闆法等，進行詳細的原理講解、操作要點和優缺點分析，指導讀者如何通過控製製備過程來調控催化劑的形貌、孔道結構和活性組分的分散度。 第四章 固體催化劑的理化性質錶徵技術（一）：結構與形貌錶徵 本章是關於“看”的藝術。它將係統介紹用於研究固體催化劑結構和形貌的關鍵技術。 X射綫衍射（XRD）: 詳細闡述XRD在晶體結構鑒定、物相分析、晶粒尺寸測定、應力應變分析等方麵的應用。講解衍射圖譜的解析方法，以及如何通過XRD數據推斷催化劑的微觀結構特徵。 透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）: 深入介紹TEM和SEM在觀察催化劑微觀形貌、粒徑分布、分散度、晶麵取嚮等方麵的能力。講解不同成像模式（如明場、暗場、高分辨TEM）的原理及其應用，以及SEM如何提供錶麵形貌信息。還會涉及能譜分析（EDS/EDX）和電子能量損失譜（EELS）在元素成分和化學態分析上的輔助作用。 比錶麵積與孔隙結構分析（BET）: 詳細介紹BET法測量比錶麵積、孔容、孔徑分布的原理和操作步驟。強調其在評估催化劑錶麵活性位數量和孔道調控方麵的關鍵作用，並討論不同孔結構（微孔、介孔、大孔）對催化性能的影響。 第五章 固體催化劑的理化性質錶徵技術（二）：化學與電子結構錶徵 本章將深入探索催化劑的“內在”化學信息。 X射綫光電子能譜（XPS）: 詳細介紹XPS在測定催化劑錶麵元素組成、化學態、價態和化學環境方麵的強大功能。重點講解譜峰的歸屬、半高寬分析以及如何通過XPS信息推斷活性位點的性質。 傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）: 闡述FTIR在研究催化劑錶麵官能團、吸附物種以及催化反應過程中中間産物形成與消失方麵的應用。講解原位FTIR技術，用於實時監測催化反應進程。 拉曼光譜（Raman Spectroscopy）: 介紹拉曼光譜在錶徵催化劑晶格振動、官能團、氧化態變化等方麵的獨特優勢，尤其適用於某些XPS難以檢測的物種。 固態核磁共振（Solid-state NMR）: 探討NMR在確定催化劑骨架結構、局部原子環境、錶麵酸堿位點、活性組分分散狀態等方麵的能力，尤其適用於研究無定形材料和活性組分。 第六章 固體催化劑的理化性質錶徵技術（三）：錶麵酸堿性與氧化還原性質錶徵 酸堿性和氧化還原性質是催化劑活性的重要來源。本章將聚焦於這些關鍵性質的錶徵。 錶麵酸堿性錶徵: 詳細介紹如何利用程序升溫脫附（TPD）技術（如NH3-TPD、CO2-TPD）來定量測定催化劑的酸堿位點密度和強度。介紹指示劑法、FTIR等輔助錶徵手段。 錶麵氧化還原性質錶徵: 闡述如何通過程序升溫還原（TPR）、程序升溫氧化（TPO）等技術來研究催化劑中金屬氧化物的氧化還原行為。介紹XPS、UV-Vis DRS等技術在錶徵錶麵氧化還原物種和電子轉移能力方麵的應用。 下冊：催化性能評價與機理研究——聚焦過程，揭示本質 《固體催化劑研究方法（下冊）》將視角從催化劑的微觀結構和性質轉移到實際的催化性能評價以及更深層次的催化機理研究。本冊旨在幫助讀者設計閤理的實驗方案，準確評估催化劑的性能，並掌握解析催化反應過程、揭示催化機理的先進手段。 第七章 固體催化劑的催化性能評價 本章是連接理論與實際應用的橋梁。 催化反應器的選擇與設計: 詳細介紹各種類型催化反應器的原理、特點、適用範圍及其在不同反應條件下的優勢，包括固定床反應器、流化床反應器、微通道反應器、間歇反應器等。指導讀者如何根據反應體係（氣相、液相、固相）、反應條件（溫度、壓力、物料流量）和催化劑形態（顆粒、粉末）選擇最閤適的反應器。 催化性能參數的測定與計算: 詳細闡述催化活性的衡量標準，如轉化率、選擇性、收率、TOF（turnover frequency）、TON（turnover number）等的定義、計算方法和意義。講解催化劑穩定性的評估，包括活性穩定性、選擇性穩定性、結構穩定性等。分析産物分析方法，如氣相色譜（GC）、液相色譜（LC）、質譜（MS）等的原理和應用。 反應動力學研究方法: 介紹催化反應動力學方程的建立，包括反應速率模型、活化能的測定、朗繆爾-希欣舒符模型等。探討動力學研究在優化反應條件、理解反應路徑和評估催化劑性能中的重要作用。 第八章 催化反應過程中的原位與就地（in-situ/operando）錶徵 本章聚焦於“看得見”催化反應過程。 原位/就地錶徵的理念與重要性: 強調在實際催化條件下進行錶徵的必要性，因為催化劑的結構和化學性質在反應過程中會發生動態變化，靜態錶徵往往無法反映真實情況。 原位/就地IR、拉曼、XRD、XPS: 詳細介紹如何在反應器內或模擬反應條件下，聯用IR、拉曼、XRD、XPS等技術，實時監測催化劑錶麵吸附物種、活性相變化、結構演變等。講解不同原位/就地實驗裝置的搭建和操作要點。 原位/就地NMR、XAFS（X射綫吸收精細結構）: 探討NMR在研究反應中間體、錶麵酸堿位點動態變化方麵的應用。重點介紹XAFS（包括XANES和EXAFS）在確定活性金屬元素的價態、配位環境、鍵長、平均原子數等方麵的能力，是研究金屬催化劑的有力工具。 第九章 催化反應機理研究方法 本章是深入理解“為何”如此的關鍵。 同位素標記技術: 詳細介紹如何利用同位素（如D2、13C、18O等）標記來追蹤反應路徑、區分反應中間體以及確定反應中的關鍵步驟。 理論計算與量子化學方法: 介紹密度泛函理論（DFT）等量子化學計算方法在預測催化劑錶麵吸附能、反應能壘、過渡態結構等方麵的應用。重點講解如何結閤實驗結果，通過理論計算來驗證和闡明催化機理。 中間産物分離與鑒定: 介紹在反應過程中捕獲和分離瞬態中間産物的方法，並結閤光譜、質譜等手段進行鑒定，為機理推斷提供直接證據。 第十章 催化劑的失活與再生研究 催化劑的長期穩定性是工業應用的關鍵。 催化劑失活機理: 係統梳理固體催化劑常見的失活原因，包括積炭、中毒、燒結、載體改性、活性組分流失等，並深入分析其微觀機製。 失活催化劑的錶徵: 介紹如何利用上冊和本章介紹的各種錶徵技術，分析失活催化劑的結構、化學性質和錶麵特徵，以確定失活原因。 催化劑再生技術: 詳細介紹針對不同失活原因的再生方法，如氧化燒除、化學清洗、重新活化等，並探討再生方法的有效性、經濟性和對催化劑性能的影響。 第十一章 綠色催化與可持續發展 本章將催化劑的研究置於更廣闊的可持續發展背景下。 綠色化學原則在催化劑設計中的應用: 探討如何利用原子經濟性、降低能耗、減少廢棄物、使用環境友好型原料和催化劑等綠色化學原則，指導催化劑的開發。 環境催化: 重點介紹在環境保護領域的應用，如汽車尾氣淨化、工業廢氣處理、水汙染治理等。 能源催化: 探討在能源領域的應用，如燃料電池、加氫裂化、生物質轉化、CO2還原製燃料等，強調催化劑在實現清潔能源和可持續能源體係中的作用。 第十二章 展望與前沿 本章將帶領讀者眺望催化劑研究的未來。 納米催化與單原子催化: 介紹納米材料在催化領域的應用，以及單原子催化作為前沿研究方嚮的獨特優勢和挑戰。 多功能催化劑的設計與應用: 探討如何通過設計具有協同效應的多功能催化劑，實現更復雜的化學轉化。 人工智能與機器學習在催化研究中的應用: 展望AI和機器學習如何加速催化劑的發現、設計和性能預測。 《固體催化劑研究方法（上下）》以其嚴謹的邏輯結構、詳實的理論闡述、豐富的實驗技術介紹以及前沿的研究視野，為廣大科研工作者、研究生以及對固體催化劑研究感興趣的工程師提供瞭一部不可或缺的案頭讀物。它不僅是一本方法論的指導書，更是一部激發創新思維、推動催化科學發展的智慧結晶。通過對書中方法的係統學習和實踐，讀者將能夠更自信地投身於固體催化劑的研究與開發，為解決當今世界麵臨的能源、環境和材料挑戰貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《固體催化劑研究方法》聽起來就像是為我量身定做的。我目前正在進行一項關於多相催化的小課題研究，雖然導師提供瞭一些指導，但我總覺得自己在實驗設計和數據分析方麵缺乏係統性的知識。我希望能從這本書中學習到更規範、更科學的研究方法，掌握如何有效地篩選和優化催化劑，如何設計閤理的實驗來驗證催化活性和選擇性。 我特彆關心書中關於催化劑失活和再生的內容。在實際應用中，催化劑的穩定性是一個巨大的挑戰。瞭解催化劑失活的原因，比如積碳、燒結、中毒等，以及相應的預防和修復策略，對於延長催化劑的使用壽命、降低生産成本至關重要。我希望能看到書中對不同失活機理的深入探討，並介紹一些行之有效的再生方法，比如氧化再生、還原再生等。如果書中還能提供一些關於催化劑穩定性評價的實驗設計思路和測試方法，那將對我非常有啓發。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新材料充滿好奇的研究人員，我一直在關注固體催化劑領域的發展。這本書的齣現，讓我看到瞭一個深入瞭解這一領域的機會。標題中的“方法”二字，暗示瞭這本書將不僅僅是概念的堆砌，而是會深入到具體的操作層麵。我期待這本書能夠清晰地闡述各種固體催化劑的製備技術，從傳統的沉澱法、溶膠-凝膠法，到更具前瞻性的納米材料製備方法，如水熱法、微波輔助法等。 此外，我也對催化劑的性能評價方法很感興趣。除瞭基本的轉化率和選擇性，我希望書中能介紹一些更深入的評價指標，比如催化劑的孔道結構、比錶麵積、酸堿性、金屬分散度等，並詳細講解如何通過各種錶徵手段來獲取這些信息。例如，BET法測定比錶麵積，NH3-TPD和CO2-TPD分析酸堿性，這些都是我工作中經常會遇到的技術。如果書中能提供一些關於如何根據特定的催化反應選擇閤適的評價方法和技術，那將非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

讀到《固體催化劑研究方法（上下）》的書名，我腦海中立即浮現齣許多科研的場景。我在化學工程領域工作，常常需要處理工業催化劑的選型和性能優化問題。我一直覺得，要真正理解催化劑，必須深入瞭解其背後的研究方法。這本書可能提供瞭一套完整的“工具箱”，幫助我解決實際工作中遇到的難題。 我非常希望書中能對催化劑的設計原理進行詳細的介紹。例如，如何根據反應機理設計具有特定活性位點的催化劑，如何利用理論計算和模擬手段來指導催化劑的設計。這涉及到催化劑的電子結構、錶麵吸附能、過渡態能量等關鍵參數。如果書中能結閤具體的催化反應案例，講解如何一步步地進行催化劑設計，那將是非常寶貴的經驗。同時，我也期待書中能介紹一些新型的固體催化劑材料，比如MOFs、COFs、單原子催化劑等，並探討它們在不同催化反應中的應用前景。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者“辛勤”二字，本身就傳遞齣一種嚴謹求實的學術態度，這讓我對書中內容的質量充滿信心。作為一名在化工行業摸爬滾打多年的工程師，我深知紮實的研究方法是解決實際問題的基石。我對這本書的期待，更多是希望它能提供一套係統性的、可操作的研究框架，幫助我更有效地開展固體催化劑的開發與應用工作。 我特彆關注書中關於催化劑篩選和性能優化的策略。在工業生産中，成本和效率是至關重要的考量因素。我希望書中能提供一些高效的催化劑篩選方法，例如高通量篩選技術，以及如何利用統計學和機器學習等工具來加速催化劑的優化過程。此外，書中對催化劑機理研究的探討也至關重要，例如如何利用同位素標記實驗、原位光譜等手段來深入理解催化過程中的關鍵步驟，從而為催化劑的改進提供理論指導。如果書中能包含一些關於反應動力學研究的案例，並介紹如何利用動力學數據來優化催化劑性能，那將對我非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《固體催化劑研究方法（上下）》就充滿瞭吸引力，立刻勾起瞭我對催化科學領域的好奇心。作為一名化學專業的學生，我一直對催化劑在現代工業中的重要作用深感著迷，它們是提升反應效率、降低能耗、減少汙染的關鍵。而固體催化劑，更是工業催化劑的絕對主力，其研究方法自然是重中之重。我期待這本書能提供一個全麵而係統的視角，深入剖析從催化劑的設計、製備，到性能錶徵、機理研究的每一個環節。 我尤其關注的是書中可能涵蓋的先進錶徵技術。瞭解固體催化劑的結構、形貌、錶麵性質以及活性中心的電子狀態，是理解其催化行為的基礎。例如，X射綫衍射（XRD）可以提供晶體結構信息，透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）能觀察催化劑的微觀形貌和分散度，而X射綫光電子能譜（XPS）和傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）則能揭示錶麵化學組成和官能團。如果書中能對這些技術的原理、操作要點以及數據解讀進行詳盡的闡述，並輔以真實的案例分析，那將是極大的幫助。我還希望書中能介紹一些動態原位錶徵技術，這對於理解催化劑在反應過程中的真實狀態至關重要，能夠幫助我們揭示催化機理的動態變化。