化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王幸宜 编

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• 化学工程
• 催化剂
• 表征
• 材料科学
• 化学技术
• 研究生教学
• 分析测试
• 表面化学
• 工业催化
• 化学工程材料

出版社： 华东理工大学出版社

ISBN：9787562824220

版次：1

商品编码：10040440

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-09-01

用纸：胶版纸

页数：222

字数：345000

正文语种：中文

内容简介

　　《催化剂表征》以大量的应用实例为根基详细介绍催化剂常用的表征技术。《催化剂表征》共12章，第1章概括性地从催化剂的宏观性质与性能和微观性质与性能两个方面介绍了催化剂表征中所采用的各种传统的、经典的以及近代的技术和方法，其中对于催化剂微观性质与性能的表征又分为表面性质和体相性质两方面。在此章中，对各种表征技术和方法的适用范围、优点以及缺点作了详细的总结与归纳，同时也对同类表征技术作了详细的比较。第2章至第11章对各种具体的表征技术在催化研究中的应用作了详细介绍，此部分主要以基础理论为辅、以实例为主向读者传达各种表征方法可以用来获取催化剂的何种性质。第12章介绍了目前催化剂表征技术中被认为最有发展前途的原位技术。
　　《催化剂表征》可供从事催化研究的工作者和高等院校催化专业的教师阅读、参考。《催化剂表征》尤其适合催化专业的研究生、本科生将其作为教材及参考书来使用。

内页插图

目录

第l章　催化剂表征
1.1　催化剂宏观结构与性能的表征
1.1.1　催化剂密度
1.1.2　催化剂颗粒尺寸
1.1.3　比表面测试
1.1.4　孔结构
1.1.5　机械强度

1.2　催化剂微观结构与性能的表征
1.2.1　表面性质表征
1.2.2　体相性质表征
参考文献
习题

第2章　低温物理吸附技术
2.1　表面积和孔结构表征
2.2 N2物理吸附法
2.2.1　N物理吸附法可以获得催化剂的信息
2.2.2　吸附等温线
2.2.3 Langmuir比表面积
2.2.4　BET比表面积
2.2.5　BJH方法
2.2.6　t-plot

2.3　介孔分子筛孔结构表征中的应用
2.4　其他表征方法
2.4.1　压汞法
2.4.2　其他方法
参考文献
习题

第3章　电镜技术
3.1　透射电子显微镜
3.1.1　成像原理
3.1.2　透射电镜构造
3.1.3　样品制备
3.1.4　TEM在催化剂研究中的应用

3.2　扫描电子显微镜
3.2.1　扫描电子显微镜的工作原理
3.2.2　扫描电子显微镜的特点
3.2.3　扫描电子显微镜的构造
3.2.4　扫描电子显微镜的主要性能
3.2.5　样品制备
3.2.6　扫描电子显微镜在催化研究中的应用
3.2.7　TEM／SEM发展趋势

3.3　分析电子显微镜
3.3.1 EDS基础
3.3.2 AEM在催化研究中的应用

3.4　其他电镜技术
3.4.1　扫描透射电镜（STEM）
3.4.2　电子探针显微分析，仪（EPMA）
3.4.3　扫描探针显微镜（SPM）
3.4.4　场发射扫描电子显微镜
3.4.5　扫描电声显微镜（SEAM）
参考文献
习题

第4章　热分析技术
4.1　热分析基础
4.1.1　热分析定义
4.1.2　热分析存在的客观物质基础
4.1.3　热分析的起源及发展
4.1.4　热分析分类
4.1.5　热分析技术的特点

4.2　热重法（TG）
4.2.1　热重法定义
4.2.2　影响热重曲线的因素
第5章 程序升温分析技术
第6章 多晶x射线衍射技术
第7章 电子能谱法
第8章 分子光谱技术
第9章 紫外漫反射光谱技术
第10章 核磁共振技术
第11章 电子顺磁共振技术
第12章 原位技术
参考文献
习题

精彩书摘

　　第1章　催化剂表征
　　催化剂的表征是指应用近代物理方法和实验技术，对催化剂的表面及体相结构进行研究，并将它们与催化剂材料的性质进行关联，探讨催化剂材料的宏观性质、微观结构与催化特性之间的关系，加深对催化剂材料的本质的了解与认识。
　　催化剂的表征能够使人们对催化作用的本质进一步了解，使催化化学众工艺逐渐发展成为一门科学，从宏观深入到微观，从现象深入到本质，从经验上升为规律，从特殊性上升到普遍性。特别是催化体系原位表征技术的发展，使人们对催化反应进行的过程、催化剂与反应物之间的相互作用，能够更进一步的认识；对于从理论上预测催化剂性质，解决催化剂的设计问题，推测反应机理具有非常重要的作用。而催化剂表征的根本目的在于为催化剂的设计和开发提供更多的依据，改进原有催化剂或创制新型催化剂，并提出新的概念，发现新的规律，推动理论及应用技术的发展。
　　催化剂的表征在早期并没有得到很大程度上的重视，那时催化剂的研究可以说完全处于白摸索阶段，催化剂筛选通过大量的重复试验进行，十分浪费时间而且往往得不到预期结果。随着科学技术发展，大量的科学仪器诞生，我们可以通过物理或化学手段对催化剂进行表征与考察。目前催化剂的表要通过近代物理的方法即仪器分析来实现的，这些方法主要包括：X射线衍射技术、色谱技术、热分析技术、电子显微技术、光谱技术、低电子能谱、穆斯堡尔谱等。

前言/序言

　　华东理工大学出版社经过长期调查研究后，决定组织编写并出版一套“化学工程与技术”学科的相关教学用丛书，多位在各自领域学有所长并对研究生培养工作有丰富经验的学者参加编写。
　　对于华东理工大学出版社的决定，我非常赞同。我本人是研究生毕业，从20世纪70年代末起，一直在指导研究生，包括授课及指导论文，我的主要工作都与研究生培养有关。加上报刊杂志的报道中多认为我国在研究生培养方面尚显不足，我也经常在思考如何提高研究生培养质量的问题。对此常感到有些话想说，只是没有适当的场合去说而已。因此当出版社的编辑们要我为丛书作序时，我便欣然从命，以便借此说上几句。
　　1．关于教学用书（简称教材）
　　教材对研究生教学是重要的，好的教材显然十分有利于学生的学习并掌握相关的专业知识，此外还可以作为学生在学完课程后的案头参考书。
　　也有一些非常优秀的教授在教学过程中不规定使用固定教材，他们在课堂上主要讲授思想和方法，或即使使用教材，讲课时也完全不局限于教材内容，然后要求学生在课后通过自学、习题、讨论、找材料、做笔记等多种形式掌握知识。这种教学方式对于一部分学习主动、基础较好的学生，可能十分有利，但也许会使另一些学生感到困难，甚至抱怨连连。关键是看这些学生是否有克服困难，通过努力争取学习主动的决心。
　　2．关于例题和习题例题的重要性丝毫不逊于理论知识。正确的方法应是有目的地讲解例题：一个例题解决一类问题，引导多方面的思路，并培养学生举一反三的能力。
　　我要特别强调的是习题的作用，使学生巩固、掌握知识和运用学到的方法只是起码的要求，习题的功能应被看作是对学生潜在创造力的培养，以及在面对困难时应有的心理准备。这里说的当然不是指我们常见的这些只需稍稍复习就可以依样画瓢式的习题，而是指学生初看不知如何下手的那一类。当学生要做这类习题时他们不得不去认真复习和思考，相互讨论，查找文献，才能解答。他们会认为这些习题很“难”，但也就是这种“难”，可以培养学生的能力。
　　我们不是经常在说要培养学生的创新能力么？显然，单靠说是不够的。创新应成为一种习惯，它只可能日积月累，潜移默化地养成。做“难”题确实要克服不少困难，但这正好是一种对今后工作中创新能力的磨炼，也必会形成一种能解决困难问题的心理准备。

好的，这是一份关于《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》之外的其他化学工程与技术领域研究生教材的详细简介，字数控制在1500字左右。 --- 面向化学工程与技术研究生的核心课程精选教材推荐 本推荐书单聚焦于化学工程与技术学科体系中的其他关键领域，旨在为研究生阶段的学习提供全面且深入的参考资料。这些教材涵盖了从基础单元操作到前沿反应工程、过程系统工程以及材料科学交叉领域的知识体系，是构建扎实理论基础和前沿视野不可或缺的资源。 一、 反应工程学核心：深度解析反应过程的奥秘 化学反应工程是化学工程的灵魂所在。对于研究生而言，理解反应动力学、反应器设计与优化至关重要。 1. 《化学反应工程学（第四版）》 （作者：Octave Levenspiel 或 H. Scott Fogler 版本） 内容聚焦： 这本经典教材是反应工程领域的基石读物。它系统地介绍了反应速率理论、均相反应器（批式、连续搅拌釜式、填充床反应器）的设计与放大，以及非均相反应动力学的基础。 研究生阶段的价值： 它不仅停留在基础公式推导，更侧重于工程应用和问题求解。例如，对于复杂的非等温反应、多相反应体系的传质与反应耦合效应，该书提供了详尽的数学模型构建方法和实际案例分析。对于需要进行新催化反应器开发或现有工艺优化的研究人员，其对反应器选择性、收率和转化率的深入讨论极具指导意义。它强调了从微观动力学到宏观反应器性能的系统化思维。 2. 《多相催化反应工程》 （侧重于固-气、固-液反应器设计与传热传质） 内容聚焦： 区别于基础反应工程的通用性，该书专门针对多相催化体系（如固定床、流化床反应器）展开。核心内容包括：催化剂表面的传质阻力、颗粒内部的扩散效应（如韦伯数、佩克雷数在催化剂颗粒上的应用）、反应器内的热点与失控风险分析，以及如何通过反应器结构设计来克服传质限制，提高催化剂的有效利用率。 研究生阶段的价值： 在当前工业界对高活性催化剂依赖性增强的背景下，理解催化剂的“宏观有效因子”至关重要。本书提供了量化这些效应的工具，帮助研究人员在实验室成果放大到工业规模时，准确预测和控制反应性能。 二、 单元操作与传递过程的深化：从基础到前沿 单元操作与传递过程（如动量、热量、质量传递）是实现化学反应的物理基础。研究生阶段的学习需要超越本科阶段的简单计算，进入到复杂边界条件和新型设备的设计。 1. 《化学过程设备设计与优化（Principles of Process Engineering Design）》 （强调设备选型、能效与安全性） 内容聚焦： 本书将重点放在传统单元操作设备的设计规范、选型依据和系统优化上。涵盖了精馏塔（包括精馏塔的动态模拟与控制）、换热器网络设计（Pinch 分析法）、分离设备（如吸收、萃取）的高级模型建立。特别关注绿色化学和过程强化（Process Intensification）的理念在设备设计中的体现。 研究生阶段的价值： 研究生在进行工艺路线设计或现有流程改进时，必须具备设备层面的工程判断力。本书将理论计算与行业标准（如ASME规范的简化应用）相结合，培养学生在复杂约束条件下（如成本、能耗、空间限制）进行最优设备配置的能力。 2. 《传热学（高级主题）》 （侧重于非经典传热模式与微尺度效应） 内容聚焦： 超越牛顿冷却定律和简单的对流换热系数计算。该书深入探讨了辐射传热在高温反应器中的主导作用、微通道反应器中极高比表面积下的换热特性、多孔介质内的复杂热流机制，以及非牛顿流体的流动与传热。 研究生阶段的价值： 在微反应器、高效节能换热器等前沿技术开发中，对传热机理的深刻理解是突破瓶颈的关键。本书提供了处理非线性、非稳态传热问题的解析和数值方法。 三、 过程系统工程（PSE）：建模、仿真与优化 现代化工生产越来越依赖于复杂的系统级控制和优化，过程系统工程是连接微观反应/分离机理与宏观工厂运行的桥梁。 1. 《化学过程系统工程：建模、仿真与优化（Chemical Process System Engineering: Modeling, Simulation, and Optimization）》 （侧重于流程模拟软件的应用与高级优化算法） 内容聚焦： 本书的核心在于流程模拟软件（如Aspen Plus, gPROMS）的高级应用和热力学模型的精确选择。它详细介绍了稳态与动态模拟的建模技巧，特别是如何处理复杂的非理想溶液体系和化学平衡受限的反应。更重要的是，本书深入讲解了流程优化技术，包括参数估计、灵敏度分析、多目标优化算法（如遗传算法在流程设计中的应用）。 研究生阶段的价值： 现代化工研究中，“计算先行”已成为常态。掌握PSE不仅意味着学会使用软件，更意味着理解如何建立能准确反映物理化学本质的数学模型，并利用优化工具寻找全局最优解，而不是局部改进。 2. 《过程安全与风险管理（Process Safety and Risk Management）》 （基于机理的风险评估与控制） 内容聚焦： 这是一个对所有化学工程研究生都至关重要的领域。本书讲解了HAZOP（危险与可操作性研究）、LOPA（保护层分析）等定性风险评估方法。更进一步，它引入了基于物理化学机理的定量风险评估（QRA），包括火灾、爆炸和有毒物质泄漏的扩散模型。同时，也讨论了安全仪表系统（SIS）的设计与验证。 研究生阶段的价值： 确保研究成果能够安全地转化为工业生产，是工程伦理和实践要求。本书提供了系统化的工具来识别和量化生产过程中的潜在危险，使学生具备“安全内嵌”的设计理念。 四、 新兴交叉领域：能源与环境化学工程 随着全球对可持续发展的关注加深，能源转化和污染物控制成为化学工程研究的热点。 1. 《先进分离技术：膜分离与吸附》 （侧重于能源节约型分离方法） 内容聚焦： 传统蒸馏等高能耗分离方法的替代方案是本书的重点。详细介绍各种膜分离技术（如纳滤、反渗透、气体分离膜）的机理、材料科学基础及其在工业中的应用（如水处理、气体纯化）。同时，深入探讨新型吸附剂（如MOFs、COFs）的设计原理及其在碳捕集与储存（CCS）中的应用。 研究生阶段的价值： 分离过程往往占据化工能耗的40%以上。掌握这些前沿分离技术，是实现“绿色化工”目标的关键能力。本书将化学/材料科学的前沿进展与工程放大问题紧密结合。 2. 《电化学工程基础与应用》 （聚焦于电化学储能与电催化） 内容聚焦： 随着电动汽车和可再生能源的发展，电化学工程的重要性日益凸显。本书从基础的电化学热力学和动力学出发，详细阐述电池（锂离子电池、固态电池）的电极/电解质界面反应、电极材料的设计原则。同时，也覆盖了电催化还原二氧化碳（CO2RR）等前沿课题的反应器设计与效率分析。 研究生阶段的价值： 为从事新能源、储能系统或电化学合成的研究生提供了必要的理论框架和工程视角，帮助他们理解如何通过电极结构、电解质优化来提升系统性能。 --- 以上教材共同构建了一个涵盖反应、分离、设备、过程控制与前沿能源环境的完整知识图谱，是化学工程与技术研究生在完成“催化剂表征”学习后，进一步深化专业能力和拓展研究视野的必备参考资料。

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在研读《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》的过程中，我注意到书中对于一些经典催化剂表征技术的描述，比如X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等。然而，对于这些技术所得数据的“解读”和“应用”部分，似乎还有待细化。例如，在介绍XRD时，除了给出如何通过衍射峰来判断物相和计算晶粒尺寸，是否能增加一些关于如何通过精修来确定晶格缺陷、原子占据率等更深层次信息的内容？这些信息对于理解催化剂的活性位点和失活机制至关重要。同样，对于SEM图像，除了观察表面形貌，如果能增加一些关于如何利用能谱分析（EDS/EDX）来确定元素组成和分布，以及如何通过背散射电子（BSE）成像来区分不同相的细节，将会大大提升其应用价值。我期待书中能给出更多将这些表征结果与催化反应性能直接关联的案例，让读者不仅仅是学会“做什么”，更能理解“为什么这样做”以及“如何从数据中提炼出有用的信息”。

评分☆☆☆☆☆

我对于《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》这本书的整体印象，可以从其对材料制备与催化性能关联的阐述来谈。书中对各种催化剂制备方法（如沉淀法、溶胶-凝胶法、浸渍法等）的介绍，如果能够进一步深化到“为何选择某种制备方法能够获得特定的物相、晶体尺寸和孔道结构，进而影响催化活性”这一层面上，将会非常有价值。例如，在介绍沉淀法时，可以更详细地讨论pH、温度、滴加速度等关键工艺参数如何影响沉淀物的粒径分布和聚集状态，以及这些因素如何最终体现在催化剂的比表面积、孔径分布和活性上。此外，对于催化剂的形貌调控，书中如果能给出更多具体的案例，比如如何通过模板法或纳米线生长技术来制备具有特定形貌的催化剂，并分析这些形貌优势在实际催化反应中的体现，例如扩散阻力降低、活性位暴露面积增加等，将会使本书的内容更加生动且具有指导意义。现在看来，对制备过程与性能之间的“因果链”的解释，还有进一步挖掘的空间。

评分☆☆☆☆☆

这次试读的《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》一书，虽然我尚未深入到具体的催化剂表征技术细节中，但从其章节的设置和目录的浏览来看，其理论基础的铺垫似乎相当扎实。书的前半部分，如果能够更系统地梳理一下催化过程的宏观热力学和动力学原理，并在此基础上引出不同催化剂失效模式与表征需求的关联性，将会对初学者建立起一个更清晰的认知框架。例如，在引入比表面积测定之前，如果能花些篇幅讨论一下表面积如何影响反应速率，以及不同类型的催化反应（如多相催化、均相催化）对表面积的要求差异，会更有助于理解为何要测量这个参数，而不是仅仅将它作为一个独立的表征手段来介绍。同时，对于一些基础的化学键合理论，如果能与催化活性位点的形成机理更紧密地结合起来，比如通过量子化学计算的简单介绍，来解释不同材料形成催化剂的内在原因，将极大地提升本书在理论深度上的吸引力。毕竟，催化剂的设计与选择，归根结底是源于对其微观结构和电子性质的深刻理解。期待后续内容能在这方面有所加强。

评分☆☆☆☆☆

从《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》的目录和章节安排来看，对催化剂的“性能评估”部分，似乎是作为“表征”的收尾。我期望这一部分的论述能更加系统和深入。不仅仅是简单地列举一些催化剂性能评价指标，如转化率、选择性、稳定性等，更重要的是，如何通过前文所述的各种表征技术，来“解释”和“预测”这些性能。例如，当催化剂的选择性不高时，我们如何通过XPS来判断活性位点的类型和酸碱性，并通过TEM来观察晶面暴露情况，从而找到导致选择性下降的根源？又或者，当催化剂的稳定性出现问题时，如何通过TPR/TPD来分析氧化还原性质的变化，或者通过BET和SEM来监测其结构的变化，从而提出改进方案？将性能评估与前面的表征手段紧密结合，形成一个完整的“设计-制备-表征-评估-优化”的研究闭环，将大大提升本书作为研究生教材的价值。

评分☆☆☆☆☆

对于《化学工程与技术研究生教学用书：催化剂表征》一书，我印象比较深刻的是其对光谱学在催化剂研究中的应用介绍。特别是像红外光谱（IR）和拉曼光谱（Raman）等技术，书中已经提及了它们在识别表面物种和官能团方面的作用。然而，我希望能看到更多关于如何利用这些光谱技术来定量分析催化剂表面的吸附物种、中间产物以及活性位点的化学环境。例如，对于红外光谱，除了识别典型的吸附峰，如果能进一步阐述如何通过峰位移动、强度变化来推断吸附模式、覆盖度和表面酸碱性，以及如何利用原位红外技术来监测反应过程中催化剂表面的动态变化，那将会非常有益。同理，在拉曼光谱部分，如果能更深入地探讨其在区分同分异构体、分析表面缺陷以及研究催化剂与载体之间的相互作用方面的潜力，并提供相应的实例分析，将使本书在光谱表征这块的内容更加饱满和实用。

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找教室，学会看地图、认路、搭车……我在大二暑假的那次游学中，才开始和世界接触。自此之后

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?克利夫顿所提到的：“如果某人天生有强烈的好奇心，这就是一种天赋；迷人，是一种天赋；有恒心，

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是一种天赋；有责任感，也是一种天赋……当你发现自己对某件事物有特别的渴望，能快速学习，完成

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不会再在京东上买书了，因为亟需用书所以在京东上买书，结果足足等了16天，联系客服那个费劲啊，问为什么不发货被告知没货，没货你在网上挂出来有书干嘛，就算没货试了一下还能购买所谓没货的书加入购物车，这不是欺骗吗？真想骂娘，对京东失望透了，对以前京东的好印象全没了。一句话太耽误事了，很失望。

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为何、自己是谁、我能做什么……这些很基本的问题，我整整花了八年的时间，直到28岁才找出一点儿

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找教室，学会看地图、认路、搭车……我在大二暑假的那次游学中，才开始和世界接触。自此之后

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掘。

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不错

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当你把中长期的板块移动也思考进你的人生规划中，你才可以在后有追兵、前有断崖时，瞬间启动