工业催化学习心得_工业催化复习重点

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Hefei University

《工业催化》过程考核之 系 别：

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日 期：——学习心得

化学与材料工程系2014-06-10

学习心得

工业催化作为一门应用性前沿学科，涉及到多学科交叉的新知识,新方法，如光催化,电催化，环境催化，能源催化，这些内容都是近十几年来刚刚出现的，本书着重概括近十几年来催化科学与技术发展的新领域、新成就,即用于能源、环境、材料、生物等领域的催化技术和取得的成就。本书介绍了工业催化的发展史;增加了环境催化、能源催化、生物催化和新材料催化等专章;加强了催化科学的基础知识,如表面结构化学、催化剂设计与表征的基础知识及传统催化领域知识内容。

工业催化在国民化工工业中占有重要的地位，工业催化是理工结合的学科，以分子的化学反应动态学为基础，以控制化学反应方向、途径和速度的功能材料—催化剂和催化反应过程的研究和开发为主要内容，以实现高效的化学过程和资源的高效利用。

现代化学工业建立在催化作用的基础上，催化技术已广泛应用于石油化工生产、污染控制及能源转换的工艺过程。

据报道，美国国家科学院和国家科学技术委员会，将化学催化为化学学科优先发展的“三大领域”之一。国家发改委指出，节约型的产业结构，主要向低能源消耗、低物资消耗、低环境污染的方向发展。

研究开发高效多功能催化剂是目前世界石油化学工业界研究的主要方向，如，美国Union Carbide公司开发的氟化铬载体催化剂，用于低密度聚乙烯合成，节能达75％以上。采用高效多功能催化剂，往往在较少改变原有设备的情况下，就可使效益显著提高，如，日本三井石化公司与意大利共同开发的聚丙烯高效催化剂，其催化效率由原来的50～100倍，提高到万倍，使蒸汽消耗量下降85％，电能消耗下降12％，可见工业催化的重要性。

工业催化当然要用到各类催化剂，现作简单介绍。①酸碱催化剂因物质的酸、碱性质而发生催化功能的催化剂，它们能使反应物转变为离子型活化了的过渡状态，从而发生催化作用。按催化剂在使用时的状态，可分为液体酸碱催化

剂和固体酸碱催化剂，前者多用于液相催化反应系统。②非纳米分子筛催化剂常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧

桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.3~2 nm）的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。③金属催化剂以金属为主要活性组分的固体催化剂。主要是贵金属及铁、钴、镍等过渡元素。有单金属和多金属催化剂。包括块状金属催化剂、分散或负载型催化剂、合金催化剂、金属簇状物催化剂。④金属氧化物和硫化物催化剂金属氧化物催化剂常为复合氧化物（Complex oxides），即多组分氧化物。金属硫化物催化剂也有单组分和复合体系。主要用于重油的加氢精制，加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属等过程。⑤络合催化剂通过配位作用而使反应物分子活化的催化剂。在这类催化剂中至少含有一个金属离子或原子，无论母体本身是否是络合物，但在起作用时，催化活性中心是以配位结构出现，通过改变金属配位数或配位基，最少有一种反应分子进入配位状态而被活化，从而促进反应的进行。

工业催化是一门涉及广泛的学科，工业催化的发展是紧随着化学工业的演变二发展的，化学工业的未来将会走向原料路线多元化，催化技术也会由仅用于合成向元件、组装、产品方向过渡。对于这门课而言，学习任何一门陌生的课程都要讲究学习方法，如果只是带着两只耳朵去听而不去想也不去问为什么，这样的学习效率不高，不能做到举一反三。