氨合成催化劑：實踐與理論

第1章　氨合成催化劑的發(fā)展
　1.1　合成氨催化劑概述
　　1.1.1　Co－Mo加氫轉(zhuǎn)化催化劑
　　1.1.2　氧化鋅脫硫劑
　　1.1.3　烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑
　　1.1.4　一氧化碳高溫變換催化劑
　　1.1.5　一氧化碳低溫變換催化劑
　　1.1.6　甲烷化催化劑
　　1.1.7　精制催化劑
　1.2　氨合成催化劑發(fā)展史回顧
　　1.2.1　氨合成物理化學(xué)基礎(chǔ)研究
　　1.2.2　高壓合成氨反應(yīng)的實現(xiàn)
　　1.2.3　氨合成熔鐵催化劑的開發(fā)
　　1.2.4　我國氨合成催化劑發(fā)展史
　　1.2.5　氨合成催化劑的發(fā)展趨勢
　1.3　傳統(tǒng)Fe3O4基熔鐵催化劑的發(fā)展
　　1.3.1　傳統(tǒng)Fe3O4基催化劑的發(fā)展
　　1.3.2　含鈷Fe3O4基催化劑的開發(fā)和現(xiàn)狀
　1.4　Fe1-xO基非傳統(tǒng)熔鐵催化劑體系的發(fā)現(xiàn)
　　1.4.1　尋找新的技術(shù)突破
　　1.4.2　Fe1-xO基催化劑的活性
　　1.4.3　Fe1-xO基催化劑還原性能
　　1.4.4　ZA－5催化劑的技術(shù)特點
　　1.4.5　Fe1-xO基催化劑的理論意義
　　1.4.6　工業(yè)應(yīng)用
　1.5　釕基非鐵催化劑的發(fā)明
　　1.5.1　各種元素在N2活化中的性質(zhì)
　　1.5.2　各種元素在合成氨中的性質(zhì)
　　1.5.3　合金效應(yīng)
　　1.5.4　活性炭負(fù)載釕基氨合成催化劑
　參考文獻(xiàn)
第2章　氨合成催化反應(yīng)機(jī)理
　2.1　緒論
　　2.1.1　催化理論的發(fā)展
　　2.1.2　催化作用的化學(xué)本質(zhì)
　　2.1.3　催化研究中的方法論
　2.2　吸附與多相催化
　　2.2.1　吸附與多相催化
　　2.2.2　多相催化劑表面非均一性
　　2.2.3　化學(xué)吸附等溫式
　　2.2.4　吸附速率：Elovich方程式
　　2.2.5　化學(xué)吸附態(tài)
　2.3　氨合成催化反應(yīng)機(jī)理
　　2.3.1　基元反應(yīng)
　　2.3.2　氨合成催化反應(yīng)機(jī)理
　　2.3.3　氨合成微觀反應(yīng)動力學(xué)分析
　2.4　氨合成總包反應(yīng)動力學(xué)
　　2.4.1　總包反應(yīng)與基元步驟的一般關(guān)系
　　2.4.2　兩步序列法
　　2.4.3　Temkin理論的基本假設(shè)
　　2.4.4　TemkinPyzhev氨合成反應(yīng)速率方程
　　2.4.5　Temkin理論的推論與催化劑優(yōu)選
　2.5　宏觀反應(yīng)動力學(xué)
　　2.5.1　外擴(kuò)散
　　2.5.2　內(nèi)擴(kuò)散
　　2.5.3　內(nèi)表面利用率
　　2.5.4　宏觀催化反應(yīng)動力學(xué)方程
　2.6　氨合成塔的設(shè)計
　　2.6.1　動力學(xué)方程的實用形式
　　2.6.2　反應(yīng)器設(shè)計數(shù)學(xué)模型
　　2.6.3　多段絕熱式氨合成反應(yīng)器段間分配
　　2.6.4　合成氨反應(yīng)器設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
　　2.6.5　模擬計算實例
　參考文獻(xiàn)
第3章　熔鐵催化劑的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)
　3.1　鐵的氧化物
　　3.1.1　Fe2O3
　　3.1.2　Fe3O4
　　3.1.3　FeO
　　3.1.4　各種鐵氧化物之間的關(guān)系
　　3.1.5　鐵的復(fù)合氧化物及其固溶體
　　3.1.6　鐵氧化物中的缺陷結(jié)構(gòu)
　3.2　鐵的氧化物與催化劑活性
　　3.2.1　經(jīng)典的火山形活性曲線
　　3.2.2　駝峰形活性曲線
　　3.2.3　單相性原理
　　3.2.4　鐵氧化物還原后的活性模型
　　3.2.5　鐵的氧化物與催化劑還原性能
　　3.2.6　鐵的氧化物與催化劑表面織構(gòu)
　　3.2.7　鐵的氧化物與催化劑表面吸附性能
　3.3　熔鐵催化劑的助催化劑
　　3.3.1　助催化劑的設(shè)計
　　3.3.2　結(jié)構(gòu)性助催化劑
　　3.3.3　電子性助催化劑
　　3.3.4　催化劑表面偏析現(xiàn)象
　　3.3.5　氧化態(tài)催化劑中助催化劑的分布
　3.4　氧化態(tài)熔鐵催化劑的結(jié)構(gòu)
　　3.4.1　經(jīng)典熔鐵催化劑的結(jié)構(gòu)圖像
　　3.4.2　Fe1-xO基熔鐵催化劑的結(jié)構(gòu)圖像
　3.5　還原后催化劑的結(jié)構(gòu)
　　3.5.1　孔結(jié)構(gòu)
　　3.5.2　還原后催化劑的表面結(jié)構(gòu)
　　3.5.3　納米效應(yīng)
　　3.5.4　α－Fe單晶結(jié)構(gòu)和活性中心
　　3.5.5　表面重構(gòu)現(xiàn)象
　3.6　Fe1-xO基催化劑高活性機(jī)理初探
　參考文獻(xiàn)
第4章　熔鐵催化劑的制備
第5章　熔鐵催化劑的還原
第6章　釕基氨合成催化劑
第7章　催化劑的性能評價與表征
第8章　工業(yè)應(yīng)用與催化劑性能
第9章　催化劑性能對催化過程經(jīng)濟(jì)效益的影響
第10章　創(chuàng)新與展望
參考文獻(xiàn)