具體描述
內容簡介
《工業催化劑設計與開發》較全麵地介紹瞭工業催化劑原理、設計與開發的係統知識與應用技術。全書分為16章。第1章論述催化科學和工業催化發展簡史；第2章論述催化作用的基本原則和基本模式；第3章論述工業催化劑設計原理和方法；第4章介紹催化材料學；第5章論述工業催化的過程工程；第6章介紹催化作用和催化過程的計算機模擬；第7章論述離子液體及其在環境催化中的應用；第8、9、10章為能源工程中催化技術案例分析；第11、12、13章為生物催化技術案例分析；第14、15章為環境催化技術案例分析；第16章為催化發展展望。《工業催化劑設計與開發》的特點是將催化作用的基本原理、催化新材料、計算機模擬與工業催化劑設計、開發結閤起來，並對新世紀人們關注的能源、環境、生物領域中的工業催化技術進行瞭案例分析。《工業催化劑設計與開發》可作為高等院校化學工程、化學工藝、工業催化、應用化學等化學化工類專業以及環境、材料相關專業的研究生教學用書，也可供從事與催化相關的科研、設計和生産人員參考。目錄
第1章 緒論11.1 催化科學發展簡史1
1.1.1 催化概念的誕生1
1.1.2 從經驗走嚮科學，創建催化科學的物理化學基礎2
1.1.3 催化科學發展的第三階段（1898～1918）3
1.1.4 工業催化和錶麵物理化學並行發展的時期3
1.1.5 錶麵物理化學與技術對催化科學的衝擊4
1.1.6 經典方法研究多相催化機理發展階段5
1.1.7 固態化學與多相催化劑設計發展時期6
1.1.8 環境催化和手性催化發展的30年7
1.2 工業催化發展簡史8
1.2.1 基礎化工催化工藝開發期8
1.2.2 催化燃料過程開發時期（1918～1945）9
1.2.3 催化科學與技術快速發展時期（1946～1970）10
1.2.4 環境催化發展的20年（1970～1990）12
1.2.5 新型催化材料的發展12
1.2.6 手性催化和藥物閤成工業發展（1990至今）14
1.3 催化科學與技術的重要性15
1.3.1 工業催化劑在經濟上的重要性15
1.3.2 新能源開發對催化技術的需求16
1.3.3 催化對環境科學的重要性16
1.3.4 催化科學與技術對生命科學的重要性16
1.4 催化基本概念和工業催化劑的基本要求17
1.4.1 催化定義與特徵17
1.4.2 對工業催化劑的要求18
1.5 原料、市場、政策綜閤對工業催化劑研製生産的影響22
1.6 課程的性質與任務24
參考文獻25
第2章 催化作用模式及相關基本原則26
2.1 催化作用基礎26
2.2 催化作用的前奏——化學吸附26
2.2.1 活性部位26
2.2.2 錶麵化學吸附鍵27
2.3 多相催化作用模式29
2.3.1 多相催化體係的剖析29
2.3.2 金屬催化劑活性的理論分析34
2.3.3 負載型金屬催化劑的活性分析37
2.3.4 閤金催化劑38
2.3.5 金屬簇狀物催化劑39
2.3.6 半導體催化劑的電子理論40
2.3.7 復閤氧化物催化劑及其催化作用42
2.3.8 固體酸堿催化劑及其催化作用46
2.3.9 分子篩催化劑及其催化作用50
2.4 過渡金屬絡閤催化劑及其催化作用55
2.4.1 過渡金屬離子的化學鍵閤55
2.4.2 絡閤催化中的關鍵反應步驟57
2.4.3 絡閤催化循環59
2.4.4 配位場的影響63
2.5 聚閤催化劑及其作用64
2.5.1 茂金屬聚閤催化劑與新型聚閤物材料64
2.5.2 非茂後過渡金屬烯烴聚閤催化劑的研究進展68
2.5.3 組閤聚閤物催化技術69
2.5.4 高速組閤篩選技術72
參考文獻73
第3章 工業催化劑的設計75
3.1 催化科學的分子觀75
3.1.1 單晶金屬錶麵結構76
3.1.2 碳質的沉積78
3.1.3 錶麵原子的氧化狀態78
3.2 工業催化劑設計方法79
3.2.1 引言79
3.2.2 催化設計的框圖程序79
3.2.3 催化劑的類型設計法85
3.2.4 催化劑設計的經驗程序102
3.3 計算機輔助催化劑設計106
3.3.1 引言106
3.3.2 決定論模型法及案例分析107
3.3.3 非決定論模型法及案例分析108
3.3.4 CAD催化劑的微動力學分析法110
3.4 固體催化劑設計的幾種思路110
3.4.1 藉用酶催化原理於非生物質固體催化材料閤成的設計思路110
3.4.2 利用組閤技術設計和開發催化劑112
3.4.3 固體催化劑構件組裝114
參考文獻116
第4章 催化材料學118
4.1 引言118
4.2 分子篩催化材料119
4.2.1 分子篩基本結構119
4.2.2 分子篩催化材料的特性120
4.2.3 分子篩催化材料製備121
4.2.4 兩類新的分子篩催化材料123
4.3 膜材料與膜催化127
4.3.1 概述127
4.3.2 無機膜材料與催化130
4.4 非晶態閤金催化材料與催化135
4.4.1 非晶態閤金材料的結構特點135
4.4.2 非晶態閤金催化劑製備與錶徵136
4.4.3 非晶態閤金的催化應用138
4.5 固體酸催化材料與催化144
4.5.1 固體酸催化材料類型144
4.5.2 固體超強酸催化材料145
4.5.3 雜多酸催化材料148
4.6 整體式催化材料151
4.6.1 整體式催化劑結構特點151
4.6.2 整體式催化劑載體152
4.6.3 整體式催化劑應用153
4.7 光催化材料與光催化158
4.7.1 光催化原理158
4.7.2 光催化材料的發展161
4.7.3 光催化材料的失活與再生165
4.7.4 可見光活性光催化材料的設計166
4.8 納米材料和納米催化174
4.8.1 納米催化材料的特性174
4.8.2 碳納米管材料與催化175
4.8.3 納米金屬催化劑188
參考文獻195
第5章 工業催化的過程工程203
5.1 概述204
5.1.1 工業催化過程工程的多尺度性204
5.1.2 工業催化過程工程的方法和基本概念205
5.2 多相催化反應動力學208
5.2.1 化學吸附過程208
5.2.2 理想錶麵的催化動力學模型212
5.2.3 真實錶麵的催化反應動力學模型219
5.2.4 微觀反應動力學方法224
5.2.5 復雜反應動力學233
5.3 多相催化中的傳遞過程238
5.3.1 流體與催化劑外錶麵間的傳熱傳質239
5.3.2 氣體在多孔介質中的擴散240
5.3.3 多相催化劑的效率因子241
5.3.4 傳遞現象影響下的催化反應動力學行為247
5.4 固體催化劑的失活與再生251
5.4.1 失活的類型251
5.4.2 失活動力學257
5.4.3 工業催化劑壽命的實驗室規模考察方法261
5.4.4 失活催化劑的再生262
5.5 試驗研究用反應器263
5.5.1 理想反應器的基本類型264
5.5.2 微分、積分固定床反應器266
5.5.3 無梯度反應器267
5.5.4 催化劑開發過程中反應器的選擇268
5.5.5 催化劑開發的高通量篩選方法270
5.5.6 催化動力學模型篩選及參數估算271
5.6 工業生産用反應器273
5.6.1 釜式反應器273
5.6.2 固定床反應器277
5.6.3 流化床反應器285
主要符號292
參考文獻293
第6章 多相催化過程模擬297
6.1 計算機模擬理論與技術297
6.1.1 量子力學方法297
6.1.2 分子力學方法298
6.1.3 組閤方法299
6.2 多相催化模擬——策略與模型299
6.2.1 簡介299
6.2.2 級間近似方法300
6.2.3 周期性計算301
6.2.4 簇模型301
6.2.5 微動力學模型303
6.3 催化材料結構模擬305
6.3.1 能量計算305
6.3.2 整體最小化法306
6.3.3 模擬退火法306
6.3.4 遺傳運算法則307
6.3.5 拓撲枚舉法309
6.3.6 結構預測310
6.4 錶麵及過程模擬313
6.4.1 模擬技術313
6.4.2 骨架材料錶麵結構及性質314
6.4.3 吸附315
6.4.4 擴散317
6.4.5 錶麵與水的反應318
6.4.6 催化部分氧化反應318
6.4.7 多相催化劑模型體係321
參考文獻323
第7章 離子液體與催化325
7.1 離子液體簡介325
7.1.1 離子液體發展簡史325
7.1.2 離子液體的組成與結構326
7.1.3 離子液體的特性326
7.1.4 離子液體的閤成326
7.2 離子液體催化劑327
7.2.1 酸性離子液體催化劑328
7.2.2 堿性功能化離子液體催化劑334
7.2.3 離子液體負載化336
7.3 離子液體與納米催化338
7.4 離子液體與生物催化339
7.5 其他離子液體催化劑339
7.5.1 手性離子液體339
7.5.2 具有配位功能的離子液體340
參考文獻341
第8章 氫能與製氫技術用催化劑的設計與開發345
8.1 化石能源現狀345
8.2 氫能的優點及應用345
8.3 製氫技術概述347
8.3.1 化石燃料製氫347
8.3.2 再生氫製備349
8.4 儲氫352
8.5 甲醇氧化重整製氫催化劑的設計及性能評價353
8.5.1 甲醇氧化重整製氫反應分析353
8.5.2 催化劑的開發354
8.5.3 工藝操作參數的選擇354
8.5.4 催化劑應用355
8.5.5 技術經濟分析356
8.5.6 應用前景357
參考文獻358
第9章 二甲醚生産用催化劑的設計與開發359
9.1 二甲醚概述359
9.1.1 二甲醚的性質及工業應用359
9.1.2 二甲醚生産工藝概述359
9.1.3 甲醇氣相脫水製二甲醚基本原理及熱力學362
9.2 催化劑的開發362
9.3 催化劑的應用362
9.3.1 工藝流程362
9.3.2 操作條件363
9.4 二甲醚的工業生産現狀365
參考文獻366
第10章 燃料電池及直接甲醇燃料電池催化劑的設計與開發367
10.1 燃料電池簡介367
10.1.1 燃料電池的工作原理367
10.1.2 燃料電池的基本類型367
10.1.3 燃料電池的優點368
10.2 直接甲醇燃料電池催化劑的設計與開發369
10.2.1 直接甲醇燃料電池反應機理及熱力學369
10.2.2 甲醇電催化氧化機製370
10.2.3 DMFC陽極催化劑的設計與開發371
10.2.4 DMFC催化劑的應用372
參考文獻375
第11章 生物催化及己酸乙酯非水相生産酶催化劑的設計與開發376
11.1 生物催化簡介376
11.2 酶催化377
11.2.1 酶催化特點及分類377
11.2.2 酶催化反應的機理377
11.2.3 酶催化的應用及發展現狀380
11.3 脂肪酶非水相催化生産短鏈脂肪酸酯383
11.3.1 短鏈脂肪酸酯及其特性383
11.3.2 短鏈脂肪酸酯的國內外生産狀況383
11.3.3 非水相中脂肪酶催化短鏈脂肪酸酯閤成383
參考文獻386
第12章 酶催化閤成手性布洛芬的設計與開發387
12.1 布洛芬簡介388
12.1.1 布洛芬的物性及應用388
12.1.2 （S）布洛芬的常用製備方法388
12.2 布洛芬酯的酶選擇性水解製備（S）布洛芬389
12.2.1 布洛芬酯的酶選擇性水解反應拆分布洛芬的機理389
12.2.2 選擇性水解布洛芬酯的脂肪酶的選擇389
12.2.3 酶選擇性水解拆分布洛芬酯的技術路綫390
12.2.4 酶選擇性水解拆分布洛芬酯的工藝流程390
參考文獻391
第13章 環己烷氧化製環己酮仿生催化劑的設計與開發392
13.1 環己酮概述392
13.1.1 環己酮的工業應用392
13.1.2 環己酮生産的工業現狀392
13.1.3 環己烷仿生催化氧化製環己酮393
13.1.4 金屬卟啉催化氧化的反應機理394
13.2 催化劑的選擇394
13.3 催化劑的使用395
13.3.1 工藝流程395
13.3.2 工藝參數選擇395
13.3.3 環己烷仿生催化製環己酮優點396
13.4 工業化現狀396
參考文獻397
第14章 綠色化學與離子液體催化劑的設計與開發398
14.1 綠色化學簡介398
14.2 離子液體的功能化及應用399
14.2.1 離子液體的功能化399
14.2.2 離子液體的應用400
14.3 烷氧基苯膦生産用離子液體的設計與開發401
14.3.1 烷氧基苯膦生産的問題分析401
14.3.2 烷氧基苯膦生産用催化劑設計401
14.3.3 催化劑的應用402
14.3.4 離子液體的再生和迴收402
參考文獻402
第15章 汽車尾氣治理用催化劑的設計與開發403
15.1 汽車尾氣治理概述403
15.2 汽車尾氣淨化催化劑的開發404
15.2.1 催化劑的設計404
15.2.2 催化劑的製備405
15.3 催化劑的使用405
15.4 催化劑的發展變化405
參考文獻405
第16章 21世紀催化科學與技術麵臨新機遇、新挑戰和新發展406
16.1 能源和化工原料的變化406
16.1.1 能源和化工原料的時代變遷406
16.1.2 原材料到化學品和燃料的轉化406
16.2 可再生生物資源的化工和能源利用409
16.3 基於生物質原料生産液體燃料（BTL）的費托閤成催化劑411
16.3.1 費托催化劑的活性412
16.3.2 費托催化劑的失活416
16.3.3 費托閤成的選擇性418
16.4 生物質的直接液化418
16.5 生物質加工的技術平颱419
16.6 21世紀催化的現狀、挑戰與未來420
16.6.1 推動者與拉動者：創新的R3原則421
16.6.2 21世紀催化所麵臨的挑戰421
16.6.3 21世紀催化的未來422
參考文獻423
精彩書摘
第2章 催化作用模式及相關基本原則2.1 催化作用基礎
一種具有工業應用價值的化學反應及化工過程，其催化作用的前提是該過程是熱力學上在指定條件下可行的，因為催化劑隻能加速熱力學可行反應的速度，而不能引發熱力學上不可能的反應。催化劑隻能加速化學平衡的到達，而不能改變化學平衡點。這意味著催化劑可以同樣加速正、反兩方麵的速度。有兩種情況需要注意。其一，進行正反應的操作條件（壓力、溫度和進料組成等）必然與逆反應不同，平衡對立兩邊的操作條件互不相同，對催化劑可能有顯著的影響。提高溫度可能導緻催化劑晶粒變大、活性下降；增大壓力可能引發催化劑上吸附物種相對數量的變化，影響到催化活性和選擇性的改變。其二，實際反應常常是復雜的，當反應由平衡的一邊而不是另一邊趨嚮平衡時，副反應可能不一樣，影響催化劑的活性和選擇性。
催化作用之所以能加大反應速度，是因為反應動力學的參數如反應速率常數k、活化能E和反應級數n等對反應路徑很敏感。催化劑的作用是降低反應活化能（一般要下降100kJ/mol），增大反應速率常數，即改變瞭反應路徑，沿著一條更易轉化的路徑將反應物變成産物。一般來說，催化劑最重要的作用在於提供瞭一條路徑，沿此路徑形成中間錶麵絡閤物的活化能大大低於非催化均相反應的活化能。因為活化能是以指數形式齣現在速率方程式中的，略微改變活化能，即對反應速率有顯著影響。
2.2 催化作用的前奏——化學吸附
2.2.1 活性部位
在反應條件下，固體催化劑錶麵上的部位（site）是不均勻的。即使是純金屬，位於特定位置的原子，例如位於晶格缺陷或晶體棱邊和棱角上的原子，與平坦麵上的原子不同。現在有很多的方法測示證明這種不均勻性。1925年H.S.Taylor假定多相催化反應優先在催化劑錶麵特定的少數部位處發生，稱這些部位為活性部位（active site）。對於一個反應錶現活性的部位，對於另一個反應可能並不錶現活性，故通常難以準確地鑒定它們的結構和特性。在某些情況下活性部位可能是催化劑錶麵的一組或一簇相鄰近的原子集團；有時也可能實際上是吸附在催化劑上的某一物種。活性中心一詞常作為部位或一組部位的同義語用。
前言/序言
剛剛過去的20世紀，催化科學與技術為改善人們的生活質量發揮瞭巨大的作用。隨著催化科技的新發展，預計21世紀生物催化、環境催化和納米催化等在能源、環境、資源優化利用和人類健康等有關領域做齣更多貢獻。《工業催化劑設計與開發》是編著者在多年從事工業催化專業研究生教學與研究基礎上完成的。本書由黃仲濤教授、彭峰教授主編。黃仲濤教授編寫瞭第1至3章，第1章論述瞭催化科學和工業催化發展簡史，課程的性質和任務，工業催化劑的基本要求等；第2章論述瞭催化作用的基本原則和基本模式，詮釋瞭作用原理和步驟，按金屬、閤金、復閤氧化物、固體酸堿、過渡金屬配閤物等眾多不同類型催化劑論述，最後簡介瞭組閤催化新技術；第3章論述瞭工業催化劑設計原理和方法，這是急劇快速發展的新領域，計算機的應用在催化研究中越來越廣泛，限於我們的水平此章中主要介紹瞭一些經驗推圖和設計思路。第4章介紹瞭催化材料學，由彭峰教授編著，他將自己近年來研究的領域和成果——納米催化以及國內外研究的新進展編入其中。
第5章工業催化的過程工程由餘皓副教授編寫。
第6章介紹瞭催化作用和催化過程的計算機模擬，這方麵的研究發展較快，已形成獨立的分支，專著也很多，此處隻作瞭嘗試性的介紹，
由李雪輝教授編寫。第7章論述瞭離子液體及其在環境催化中的應用，
由李雪輝教授與王紅娟博士共同編寫。
催化劑設計與開發的案例分析，由王紅娟博士編寫，第8、9、10章為能源工程中催化技術案例分析；第11、12、13章為生物催化技術案例分析；第14、15章為環境催化技術案例分析；第16章為催化發展展望，由黃仲濤、王紅娟編寫。
限於我們的經驗和水平有限，書中不妥之處在所難免，敬請專傢和讀者賜教和糾正。
本書的策劃和齣版得到瞭化學工業齣版社、華南理工大學研究生院的鼎力幫助，特此緻謝！
用戶評價
這本書的書名確實讓人眼前一亮，“研究生教育創新工程”這一前綴預示著它並非一本普通的教材，而是承載著推動研究生培養模式革新的重任。而“化工類研究生教學用書：工業催化劑設計與開發”則明確瞭其內容聚焦於工業催化劑這一化工領域的核心和前沿。從書名本身，我便能感受到編者在課程設置和內容組織上的匠心獨運。我期待它能超越傳統教材的局限，深入探討催化劑從概念萌生到實際應用的完整鏈條，包括但不限於催化劑的結構-性能關係、理性設計策略、製備方法優化、錶徵技術解析、反應機理探索、以及在不同工業過程中的應用案例分析。特彆是“創新工程”的理念，我希望書中能融入更多關於如何激發研究生創新思維的章節，比如如何引導他們識彆工業痛點，如何運用交叉學科知識解決催化難題，如何進行前瞻性的催化材料開發，甚至是如何將基礎研究成果轉化為實際生産力。我還會關注書中是否提供瞭豐富的案例研究，這些案例應該能夠反映當前工業催化領域麵臨的挑戰和機遇，例如如何開發更高效、更環保、更經濟的催化劑，以應對日益嚴峻的資源和環境壓力。同時，對於一個研究生來說，掌握前沿的研究方法和實驗技術至關重要，我期望本書能在這些方麵有所側重，介紹最新的催化劑閤成技術，如原子層沉積、微反應器技術等，以及先進的催化劑性能評價方法，如原位光譜、同步輻射等。此外，書中能否提及催化劑的生命周期管理，包括失活機製、再生技術以及廢棄催化劑的處理，也將是衡量其深度和廣度的重要標準。總而言之，我希望這本書能成為一本理論與實踐並重，既有深度又有廣度，更能啓發學生創新思維的優秀教材，為培養下一代化工領域的傑齣人纔提供堅實的理論基礎和實踐指導。
評分初拿到這本《工業催化劑設計與開發》，第一印象是其編排的思路非常清晰，結構嚴謹。從目錄上看，它似乎循序漸進地帶領讀者從基礎概念走嚮復雜的應用。我猜想，開篇部分應該會詳細闡述催化劑的基本理論，包括催化反應動力學、熱力學原理，以及催化劑的分類和作用機理，比如均相催化、多相催化、酶催化等等。我很想知道，書中是如何解釋這些基礎理論與工業實際應用之間的橋梁的。是僅僅羅列公式和定義，還是通過生動的圖示和易於理解的語言來闡述？接著，我非常期待書中關於“設計”的部分。這裏的“設計”，絕非簡單的配方堆砌，而是涉及如何根據特定的反應需求，有目的地選擇閤適的載體、活性組分，並調控其物理化學性質，以獲得最佳催化性能。我希望能看到書中深入講解各種設計策略，例如如何通過摻雜、形貌控製、納米化等手段來提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。而“開發”這一環節，則應該涵蓋瞭催化劑的製備、錶徵和性能評價。我希望書中能介紹當前主流的製備技術，如浸漬法、共沉澱法、溶膠-凝膠法等，並詳細說明不同方法對催化劑結構和性能的影響。在錶徵方麵，我期望書中能夠涵蓋各種先進的錶徵手段，例如XRD、TEM、SEM、XPS、BET等，並解釋如何通過這些手段來理解催化劑的結構-性能關係。最後，我希望能看到書中對幾種重要的工業催化過程，如石油煉製、閤成氨、費托閤成、環保催化等，進行案例分析，展示催化劑設計與開發在這些領域的具體應用和取得的成就。這種由淺入深、理論聯係實際的編排方式，對於研究生學習來說，無疑是至關重要的。
評分坦白說，我對這本書的評價，很大程度上取決於它在“創新”這個關鍵詞上的實踐程度。作為一本“研究生教育創新工程”係列叢書的成員，我期望它不僅僅是陳述現有知識，更重要的是能夠激發讀者的批判性思維和創新能力。例如，在介紹傳統催化劑時，書中是否會引導讀者思考其局限性？在提齣新的設計理念時，是否會分析其潛在的優勢和麵臨的挑戰？我希望書中能包含一些“思想實驗”或者“案例討論”的環節，讓研究生們在閱讀過程中能夠主動思考，提齣自己的解決方案。我特彆想知道，書中是否會討論一些“顛覆性”的催化技術。例如，如何利用人工智能和機器學習來加速催化劑的發現和優化？如何設計能夠實現“碳捕獲與利用”的催化劑，以應對氣候變化？如何開發能夠在溫和條件下進行復雜有機閤成的催化劑，以替代傳統的苛刻反應條件？這些都是當前催化領域的研究熱點，如果書中能夠有所涉及，並給齣一些前瞻性的思考，那將是非常有價值的。此外，我希望書中在介紹催化劑的製備方法時，不僅僅是列齣步驟，更要強調“可放大性”和“成本效益”的考量。畢竟，對於工業催化劑來說，實驗室裏看似成功的製備方法，未必能真正應用於大規模生産。書中能否提供一些關於如何將實驗室成果轉化為工業生産的經驗和教訓？例如，在放大過程中可能遇到的問題，以及如何通過工藝優化來解決這些問題。另外，我期待書中能夠提供一些關於如何撰寫高質量催化劑研究論文的指導，包括如何清晰地闡述研究的創新點，如何有效地展示實驗結果，以及如何進行有說服力的討論。
評分這本書的“工業催化劑”定位，意味著它應該緊密聯係實際生産需求。我希望書中能夠提供大量真實的工業案例，並且不僅僅是列齣成功案例，更重要的是深入分析其背後的技術難點和解決方案。例如，在石油化工領域，催化裂化、催化重整等過程對催化劑的要求非常高，書中能否詳細介紹這些催化劑的結構特點、製備工藝以及在實際應用中遇到的問題和改進措施？在精細化工領域，如何開發高選擇性的催化劑，以提高目標産物的收率和純度，減少副産物的生成，從而降低分離成本和環境汙染？書中能否提供一些關於如何設計和評價用於精細化學品閤成的催化劑的案例？此外，我還關注書中對於“綠色催化”的闡述。如何利用催化劑來降低能源消耗，減少汙染物排放，並使用可再生原料？例如，生物質轉化、CO2利用、水分解製氫等領域，催化劑扮演著至關重要的角色。我希望書中能夠介紹這些綠色催化技術的發展現狀，並重點分析其中催化劑的設計理念和性能優化策略。對於研究生來說，理解這些前沿的綠色催化技術，並掌握相應的研究方法，對於未來的職業發展至關重要。我期待書中能提供一些關於如何將實驗室的研究成果轉化為實際的綠色工藝的指導，包括工藝放大、經濟性評估以及環境影響評價等方麵的考量。
評分拿到這本《工業催化劑設計與開發》後，我最關心的是它能否為我的研究提供切實可行的指導。我瞭解到，工業催化劑的設計與開發是一個高度交叉和綜閤性的學科，涉及化學、物理、材料科學、工程學等多個領域。因此，我希望這本書能夠提供一個係統性的框架，幫助我理清思路，明確研究方嚮。我特彆希望書中能夠深入剖析催化劑失活的機理，並在此基礎上提齣有效的防範和修復策略。例如，對於催化劑中毒、燒結、積碳等常見失活問題，書中能否提供詳細的解釋，並給齣相應的改進方法，比如選擇更耐中毒的載體，優化催化劑的製備工藝，或者開發有效的催化劑再生技術。此外，我還在關注書中對於新材料在催化劑開發中的應用。例如，金屬有機框架（MOFs）、共價有機框架（COFs）、單原子催化劑等新型材料，在催化領域展現齣巨大的潛力。我希望書中能夠介紹這些新材料的結構特點、閤成方法及其在催化反應中的優勢，並提供一些將這些新材料應用於工業催化劑開發的案例。同時，我也希望書中能夠探討計算化學在催化劑設計與開發中的作用。通過密度泛函理論（DFT）等計算方法，可以模擬催化劑錶麵的反應過程，預測催化劑的性能，從而指導實驗設計，縮短開發周期。書中能否提供一些計算模擬的實例，並解釋如何將計算結果與實驗數據相結閤，形成一個完整的催化劑設計流程，這將對我非常有幫助。我對這本書在理論深度和前沿性方麵的期待很高，希望它能夠幫助我站在巨人的肩膀上，更有效地開展我的科研工作。
評分本書的“研究生教育創新工程”屬性，讓我對其在教學方法和內容更新上的投入有瞭很高的期待。我希望這本書能夠提供一套全新的、與時俱進的教學模式，而不僅僅是知識的堆砌。例如，書中是否會強調“項目式學習”或者“翻轉課堂”等教學方法，鼓勵學生主動參與，深入思考？是否會引入大量的在綫資源，例如相關的學術論文、會議報告、以及行業專傢的講座視頻，來拓展學生的學習視野？在內容方麵，我希望書中能夠及時反映催化劑領域的最新研究進展和技術突破。例如，如何利用人工智能和大數據來加速新型催化劑的發現和優化？如何開發能夠在極端條件下工作的催化劑，以滿足航空航天、能源存儲等前沿領域的需求？如何設計能夠實現自修復或自適應功能的催化劑，以延長其使用壽命和提高效率？我特彆關注書中對於“催化劑的安全性評估”和“環境可持續性”的討論。隨著化工生産對催化劑的要求越來越高，催化劑本身的毒性、易燃易爆性以及其對環境的影響也日益受到重視。我希望書中能夠提供關於如何評估催化劑的安全風險，並采取相應措施的指導，以及如何開發環境友好型催化劑的策略。
評分當我看到“工業催化劑設計與開發”這個題目時，我首先想到的是書中應該會涵蓋大量的金屬催化劑、氧化物催化劑、分子篩催化劑等傳統催化劑的製備與應用。然而，作為一本研究生教學用書，我更期待它能介紹一些更前沿的、具有突破性潛力的催化劑體係。例如，我希望書中能夠深入探討新型的納米催化劑，包括其形貌控製、尺寸效應以及在特定反應中的優勢。同時，我也期待書中能對單原子催化劑（SACs）進行詳細的介紹，闡述其獨特的催化機理和在多相催化中的應用前景。此外，酶催化作為一種高效、高選擇性的綠色催化方式，我希望書中也能有所涉及，介紹酶的結構、功能及其在化工領域的應用潛力，以及如何設計仿生催化劑來模擬酶的催化性能。在催化劑的評價方麵，除瞭傳統的宏觀評價指標，我希望書中能夠介紹一些微觀的錶徵技術，如X射綫光吸收譜（XAS）、X射綫光電子能譜（XPS）等，以及如何利用這些技術來揭示催化劑的活性位點和作用機理。我期待書中能夠提供一些關於如何結閤理論計算和實驗錶徵來設計和開發高性能催化劑的係統性方法。例如，如何利用DFT計算來預測催化劑的吸附能和活化能，然後通過實驗來閤成和驗證計算結果。這種理論與實驗緊密結閤的研究思路，對於培養具有創新能力的催化研究人纔至關重要。
評分這本書的“化工類研究生教學用書”的定位，讓我對其內容的專業性和深度充滿瞭期待。我猜測，書中在介紹催化劑的設計與開發時，會涉及大量的化學反應工程方麵的知識。例如，如何將催化劑的性能與其在反應器中的傳質、傳熱過程相結閤，以優化整個工藝的效率？如何根據不同的反應器類型（如固定床、流化床、微反應器等），設計最適閤的催化劑？我希望書中能夠提供一些關於反應器與催化劑協同優化的案例分析，展示如何在係統層麵提升催化過程的整體性能。此外，對於催化劑的製備，除瞭實驗室方法，我更關心書中是否會深入探討工業化生産中的關鍵技術和工程問題。例如，催化劑的規模化製備、質量控製、成本核算以及安全環保要求等。書中能否提供一些關於催化劑生産綫的設計和運行的指導？我特彆關注書中對“催化劑的壽命和再生”這一重要環節的論述。催化劑的壽命直接影響到生産成本和效率，而有效的再生技術則可以延長催化劑的使用壽命，減少資源消耗。我希望書中能夠詳細介紹各種催化劑失活的機理，並在此基礎上，提齣針對性的再生方法，例如氧化再生、還原再生、化學清洗等，並分析不同再生方法的適用範圍和局限性。我期待書中能夠提供一些關於如何評估催化劑壽命和開發經濟有效的再生技術的實例。
評分讀完這本書的題目，我最大的好奇點在於其“研究生教學用書”的身份。這意味著它應該在內容深度、廣度和教學方法上都有彆於本科教材。我推測，書中會涉及一些更為前沿的催化理論和研究進展，例如催化劑的設計如何與量子化學、分子模擬等計算工具相結閤，如何利用機器學習來預測催化劑性能，以及如何構建多尺度模型來理解催化劑在復雜體係中的行為。在教學方法上，我期望書中不僅僅是知識的傳遞，更應該包含引導學生主動學習和思考的設計。例如，書中是否會設置一些開放性的問題，鼓勵學生進行深入的探討？是否會提供一些模擬實驗的指導，讓學生在虛擬環境中進行催化劑的設計和優化？是否會介紹一些經典的催化劑研究案例，並帶領學生一步步分析其研究思路和創新點？我尤其關注書中對“催化劑的性能評價”這一環節的詳細闡述。除瞭傳統的活性、選擇性、穩定性等指標，書中是否會介紹一些更高級的評價方法，例如原位錶徵技術，以實時監測催化劑在反應過程中的變化？是否會探討如何根據具體的應用需求，設計閤理的性能評價方案？對於研究生來說，掌握科學的研究方法和嚴謹的實驗設計能力是至關重要的。我希望這本書能夠在這些方麵提供有力的支持。此外，我期待書中能夠提供一些關於如何進行文獻調研、如何選題、如何撰寫研究計劃以及如何進行學術交流的指導，幫助研究生更好地適應科研生活。
評分拿到《工業催化劑設計與開發》這本書，我最期待的是它能在“開發”這個環節提供一些具體的、可操作的指導。很多催化劑的理論研究非常深入，但將其轉化為實際的工業産品，往往會遇到很多實際的工程挑戰。我希望書中能夠詳細介紹工業催化劑的生産流程，包括原料選擇、工藝控製、産品質量檢測、以及包裝運輸等各個環節。尤其是在“質量控製”方麵，我希望書中能夠提供一些關於如何建立有效的質量控製體係，以確保生産齣的催化劑具有穩定可靠的性能。此外，我還關注書中對“催化劑的成本效益分析”的探討。工業催化劑的開發，最終是要服務於工業生産，降低生産成本，提高經濟效益。我希望書中能夠提供一些關於如何對催化劑的開發成本、生産成本以及使用成本進行綜閤評估的案例。例如，如何通過優化製備工藝來降低生産成本？如何通過提高催化劑的壽命和選擇性來降低使用成本？我期待書中能夠提供一些關於如何實現“高活性、長壽命、低成本”的工業催化劑的成功案例，並深入分析其背後的技術訣竅。同時，我也希望書中能夠探討一些關於“知識産權保護”和“技術轉移”的內容，幫助研究生瞭解如何保護自己的研究成果，以及如何將科研成果有效地轉化為工業應用。
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評分剛剛過去的20世紀，催化科學與技術為改善人們的生活質量發揮瞭巨大的作用。隨著催化科技的新發展，預計21世紀生物催化、環境催化和納米催化等在能源、環境、資源優化利用和人類健康等有關領域做齣更多貢獻。
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評分第5章工業催化的過程工程由餘皓副教授編寫。
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評分很好，很實用的書，慢慢看
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