能源转化催化原理2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

能源转化催化原理PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 化石资源的催化转化1

1.1.1 石油利用中的催化转化1

1.1.2 煤炭和天然气利用中的催化转化2

1.2 新能源资源利用中的催化转化3

1.2.1 生物质能源催化转化3

1.2.2 太阳能利用4

1.2.3 氢能利用4

1.3 催化学科的发展历史5

1.4 催化相关的资料8

参考文献9

第2章 催化相关的基本概念10

2.1 催化剂和催化作用的基本概念10

2.1.1 催化剂和催化作用的定义10

2.1.2 催化剂和催化作用定义的内涵11

2.2 催化反应和催化剂的分类14

2.2.1 催化反应的分类14

2.2.2 催化剂的组成15

2.2.3 催化剂的分类16

2.3 催化剂的性质17

2.3.1 催化剂的活性17

2.3.2 工业催化剂活性的表述方法22

2.3.3 催化剂的稳定性23

2.3.4 固体催化剂的宏观物性23

2.4 吸附作用与多相催化26

2.4.1 基本概念26

2.4.2 物理吸附与化学吸附的区别26

2.4.3 吸附对催化作用的影响29

2.4.4 吸附位能曲线30

2.4.5 溢流效应31

2.4.6 Langmuir吸附等温方程33

2.4.7 BET吸附等温方程36

2.4.8 吸附等温线37

2.4.9 化学吸附态39

2.5 气-固多相催化反应动力学基础42

2.5.1 速率控制步骤42

2.5.2 理想吸附模型的速率方程42

2.6 扩散对催化反应的影响49

2.6.1 外扩散对反应动力学的影响49

2.6.2 内扩散对反应动力学的影响50

2.6.3 温度对反应发生区间的影响52

2.6.4 扩散影响的识别和消除53

参考文献54

第3章 酸碱催化与能源资源转化制燃料和化学品56

3.1 基本概念56

3.1.1 酸和碱的定义56

3.1.2 固体酸和碱的定义56

3.1.3 固体表面的酸、碱性质56

3.1.4 B酸和L酸的鉴别57

3.1.5 固体酸、碱的种类与酸中心结构58

3.2 酸碱催化作用67

3.2.1 均相酸碱催化67

3.2.2 多相酸碱催化69

3.2.3 沸石分子筛择形催化73

3.3 甲醇制烃75

3.3.1 甲醇制烃热力学75

3.3.2 甲醇制三甲基丁烷77

3.3.3 甲醇制汽油和甲醇制芳烃83

3.3.4 甲醇制烯烃和甲醇制丙烯85

3.4 催化裂化制高辛烷值汽油88

3.4.1 催化裂化的化学反应88

3.4.2 催化裂化催化剂90

3.5 FCC汽油降烯烃制清洁汽油91

3.5.1 烯烃与异丁烷烷基化制高辛烷值汽油调和组分91

3.5.2 FCC汽油醚化制高辛烷值汽油调和组分92

3.5.3 FCC汽油芳构化和异构化降烯烃93

3.6 生物油脂转酯化制生物柴油94

3.6.1 均相催化法96

3.6.2 非均相催化法96

3.7 生物质资源酸催化转化制燃料中间体和化学品98

3.7.1 纤维素酸催化降解98

3.7.2 生物质快速热裂解99

3.7.3 生物质来源的醛糖异构化制化学品100

3.7.4 几丁质制化学品102

3.7.5 2，5-二甲基呋喃酸催化转化制对二甲苯102

参考文献104

第4章 金属催化与能源资源转化制燃料和化学品106

4.1 基本概念106

4.1.1 金属和金属表面的化学键106

4.1.2 金属和金属表面的几何结构110

4.1.3 金属催化剂的热稳定性113

4.1.4 金属催化活性的经验规则114

4.1.5 负载型金属催化剂的特点116

4.1.6 合金催化剂及其催化作用123

4.2 天然气（页岩气）催化转化制燃料和化学品124

4.2.1 甲烷的活化125

4.2.2 天然气重整制氢127

4.2.3 甲烷部分氧化制合成气132

4.2.4 甲烷直接催化转化制乙烯和芳烃136

4.2.5 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃136

4.3 煤催化转化制燃料和化学品138

4.3.1 煤直接液化制油138

4.3.2 合成气制甲醇139

4.3.3 合成气直接制二甲醚142

4.3.4 煤制乙二醇145

4.3.5 煤制天然气147

4.3.6 煤间接液化（F-T合成）制油148

4.3.7 F-T合成油加氢精制制润滑油、煤油和柴油154

4.3.8 合成气制低碳醇155

4.4 石油催化转化制清洁燃料和化学品157

4.4.1 催化重整制清洁油品和芳烃157

4.4.2 二甲苯异构制对二甲苯162

4.4.3 贵金属和类贵金属加氢脱硫制清洁油品164

4.5 生物质催化转化制燃料和化学品168

4.5.1 生物质重整制液体燃料和氢气168

4.5.2 生物质加氢脱氧制清洁燃料170

4.5.3 生物质衍生物氧化制高级化学品172

4.6 金属催化制氢用于燃料电池174

4.6.1 甲醇重整制氢174

4.6.2 乙醇重整制氢176

4.6.3 电解水析氢和析氧催化剂177

4.6.4 电催化还原二氧化碳182

4.7 车用尾气催化处理183

参考文献187

第5章 金属氧化物催化与能源资源转化制燃料和化学品189

5.1 基本概念189

5.1.1 半导体氧化物的能带结构及其催化活性189

5.1.2 金属氧化物的物性与其催化性能的关系192

5.1.3 复合金属氧化物结构195

5.2 金属硫化物催化剂在石油化工中的应用198

5.2.1 金属硫化物的性质及其加氢脱硫性能198

5.2.2 金属硫化物催化剂在油品加氢处理中的应用201

5.2.3 金属硫化物催化剂在原料油加氢裂化中的应用211

5.2.4 金属硫化物催化剂在加氢异构脱蜡反应中的应用212

5.3 金属氧化物催化剂在天然气（页岩气）化工的应用213

5.3.1 甲烷氧化偶联制乙烯213

5.3.2 低碳烷烃氧化脱氢制低碳烯烃217

5.3.3 甲烷直接氧化燃料电池222

5.4 金属硫化物催化剂在煤化工中的应用223

5.5 金属硫化物催化剂在生物油加氢提质中的应用224

5.6 金属氧（硫）化物催化剂在电催化析氧反应中的应用225

5.7 金属氧（硫）化物催化剂在光催化反应中的应用226

5.7.1 光催化定义226

5.7.2 光催化反应类型227

5.7.3 半导体光催化剂227

5.7.4 光催化制氢229

5.7.5 光催化降解有机物231

5.8 金属氧化物催化剂在环境催化中的应用232

5.8.1 金属氧化物催化剂在脱硫和脱硝反应中的应用232

5.8.2 金属氧化物催化剂在催化燃烧中的应用235

5.8.3 CO2的催化治理236

参考文献237

第6章 配位催化与金属-有机骨架材料239

6.1 基本概念239

6.1.1 配位理论240

6.1.2 配位催化作用241

6.2 配位聚合物243

6.2.1 金属-有机骨架材料的催化性能244

6.2.2 微孔有机聚合物材料的催化应用246

6.3 配位催化剂用于烯烃聚合反应248

6.4 过渡金属原子簇催化剂249

参考文献251

第7章 酶催化253

7.1 酶催化的特点253

7.1.1 酶的化学本质254

7.1.2 酶的分类254

7.1.3 酶的作用机制256

7.1.4 酶的活性中心257

7.1.5 影响酶催化作用的因素259

7.1.6 酶催化剂的应用259

7.2 酶催化剂在石油化工中的应用260

7.3 酶催化剂在生物质降解中的应用261

7.3.1 酶催化纤维素降解261

7.3.2 酶辅助催化木质素降解263

7.4 酶催化剂在燃料电池中的应用263

参考文献266