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出版者:化学工业出版社发行部

作者:赵亚光

出品人:

页数:291

译者:

出版时间:2004-1

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787502555658

丛书系列:

图书标签:

• 涂料
• 安全生产
• 安全管理
• 生产安全
• 化工安全
• 职业健康
• 风险评估
• 应急预案
• 法规标准
• 操作规程

工业催化剂的原理与应用：从基础理论到前沿探索 本书聚焦于现代化学工业的基石——催化剂，系统阐述了各类工业催化剂的内在机制、设计原则、制备技术及其在能源、环保和精细化工等关键领域的广泛应用。 本书旨在为化学工程师、材料科学家、环境工程师以及相关领域的研究人员提供一本内容详实、理论与实践相结合的深度参考资料。我们摒弃了对传统安全管理手册的重复描述，转而深入探讨催化反应的微观世界及其宏观工业化过程中的核心技术挑战与突破。 第一部分：催化科学的理论基石 (Fundamentals of Catalysis Science) 本部分构建了理解催化现象所需的坚实理论框架。 第一章 催化作用的基本原理与分类 本章首先定义了催化剂的本质特征——改变反应速率而不被消耗的物质。详细剖析了活化能的概念，并从热力学角度解释了催化剂如何通过提供新的反应路径来降低能垒。深入探讨了均相催化与多相催化在反应机理、催化剂形态以及分离回收方面的本质区别。此外，对酶催化、光催化和电催化等新兴催化形式进行了初步概述，强调了生物仿生催化设计思路的兴起。 第二章 表面化学与活性位点 多相催化是现代工业的主流，其性能高度依赖于催化剂的表面特性。本章重点研究了固体催化剂表面的电子结构、晶格缺陷与活性位点的形成机制。我们将利用密度泛函理论（DFT）计算结果，阐明吸附物的几何排布、电子转移过程以及过渡态的稳定性如何决定催化活性和选择性。内容涵盖了如何通过表面形貌控制（如纳米颗粒的尺寸效应、缺陷工程）来优化催化剂的性能。 第三章 反应动力学与表征技术 理解催化反应速率的规律是过程优化的前提。本章详细介绍了Langmuir-Hinshelwood模型、Hougen-Watson模型等经典动力学模型的建立过程及其局限性。重点讲解了如何利用微反应器技术和程序升温技术（TPR、TPD、程序升温氧化等）对催化剂的酸碱性、氧化还原性能及失活机理进行实时或准实时表征。对原位/反应中表征技术（如原位X射线吸收谱、拉曼光谱）在揭示催化循环中活性物种方面的应用进行了深入分析。 第二部分：催化剂的设计、制备与工程 (Catalyst Design, Preparation, and Engineering) 本部分将理论知识转化为实际可用的工业催化剂，涵盖了从实验室合成到工业规模化的全过程。 第四章 载体材料与结构控制 催化剂的载体不仅提供机械支撑，更是影响活性和稳定性的重要因素。本章系统比较了氧化物（如$ ext{Al}_2 ext{O}_3$, $ ext{SiO}_2$, $ ext{TiO}_2$）、沸石分子筛和碳材料作为载体的优缺点。重点讨论了介孔材料的合成（如MCM-41, SBA-15）以及如何通过水热合成、溶胶-凝胶法精确控制载体的孔径分布和比表面积，以适应不同反应物分子的扩散要求。 第五章 活性组分的负载与分散技术 活性金属（如Pt, Pd, Ni, Fe）在载体上的分散度直接决定了催化剂的利用率。本章详尽介绍了浸渍法（干法、湿法、循环浸渍）、共沉淀法、原子层沉积（ALD）等先进负载技术。特别关注了单原子催化剂（SACs）的制备策略，探讨了如何将金属原子稳定锚定在载体位点上，以实现理论上的原子利用率100%。 第六章 催化剂的成型、活化与失活分析 实验室制备的粉末必须经过成型（挤压、造粒、压片）才能应用于固定床或流化床反应器。本章分析了成型过程中的机械强度、压降与内部质量传递之间的平衡。随后，详细阐述了催化剂预处理（如氧化、还原、硫化）对初始活性的影响。最后，对催化剂失活的三大机制——积碳、烧结和中毒——进行了深入的机理分析和预防策略的探讨。 第三部分：关键工业过程中的催化应用 (Catalysis in Key Industrial Processes) 本部分将焦点转向催化剂在能源、环境与化工生产中的实际应用案例。 第七章 能源转化中的核心催化技术 能源催化是当前研究的热点。本章重点阐述了石油炼制中的关键过程，如加氢精制（脱硫、脱氮）、催化重整（芳烃生产）所用的贵金属和非贵金属催化剂体系。在新能源领域，详细讨论了燃料电池铂基催化剂的电催化活性与抗CO中毒性能，以及甲烷干法重整（DRM）中镍基催化剂的抗积碳设计。 第八章 环境保护与绿色化学催化 环境催化是实现可持续发展的关键技术。本章深入剖析了选择性催化还原（SCR）技术中钒钛基催化剂对$ ext{NO}_x$的去除机理，并对比了贵金属催化剂在冷启动条件下的性能。此外，对挥发性有机物（VOCs）的催化氧化（如甲苯、甲醛的催化燃烧）所用的贵金属和复合氧化物催化剂的结构-活性关系进行了讨论。 第九章 精细化工与高附加值产品合成 本章聚焦于不对称催化、C-H键活化等前沿技术在精细化学品合成中的应用。重点介绍了手性药物中间体合成所依赖的配体设计与金属有机骨架（MOFs）在气相分离和催化反应中的多功能集成。探讨了如何利用高效的氧化还原催化体系实现传统高污染反应的绿色替代。 第四部分：催化反应器的集成与过程强化 (Reactor Integration and Process Intensification) 本部分将催化剂的使用扩展到反应器系统层面，关注反应工程学的优化。 第十章 反应器设计与传递过程控制 催化剂的性能必须与反应器设计相结合才能发挥最大效益。本章分析了固定床反应器中的轴向和径向温度梯度对催化剂寿命和产品分布的影响，并介绍了多相反应器（如浆态床、鼓泡床）中气-固、液-固的传质限制。强调了如何通过优化流体力学模型（CFD模拟）来指导反应器的几何设计和操作参数的确定。 第十一章 催化过程的优化与过程强化 现代化工追求高效率和低能耗。本章介绍了利用反应精馏、膜反应器等集成技术来克服平衡限制或提高反应选择性的工程策略。讨论了微通道反应器在处理高放热反应时的优势，即通过极高的比表面积实现优异的传热和传质效率，从而安全、高效地运行传统上难以控制的催化反应。 本书内容翔实，理论深度适中，结合了最新的科研进展和成熟的工业案例，是致力于催化技术创新的专业人士不可或缺的工具书。

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这本书在实用性方面展现出了令人震惊的薄弱。它似乎是为某个理论层面的安全研讨会准备的讲稿，而不是为车间一线管理人员准备的实操指南。举个例子，当我试图查找关于特定类型反应釜的压力泄放装置的日常巡检SOP（标准操作程序）时，书中只给出了一个宽泛的公式和一段关于“确保压力稳定”的空洞描述。没有任何流程图，没有工具清单，更没有针对不同故障的快速排除步骤。这种“知道做什么，但不知道具体怎么做”的尴尬境地，让一线人员感到非常无助。安全管理的核心在于细节和可执行性，而这本书却沉溺于高屋建瓴的宏大叙事，却对那些能够真正挽救事故于萌芽状态的具体操作细节避而不谈。对于我们这些需要立即在生产现场落地执行的管理者而言，这本书提供的价值微乎其微，更像是一种纸上谈兵的理论展示。

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从售后服务的角度来看，这本书的表现也堪称一绝——完全没有服务。书中引用的标准和法规的更新日期非常陈旧，我查阅了几个关键的参考章节，发现它们引用的国家标准编号和发布年份都至少落后当前时间五年以上。这意味着书中大部分关于“合规性”的论述，在当前的法律框架下很可能已经不再适用，甚至可能误导读者采取过时的、不合规的操作。当我在寻找关于新的职业病防护标准时，书中给出的数据是上一个十年的统计值，完全没有体现出对劳动保护法规最新进展的关注。一本关于“安全管理”的书，如果其引用的信息源本身就是过时的，那么它不仅失去了指导价值，反而可能成为一种风险源。出版方似乎完全没有意识到，安全法规的更新速度之快，需要任何专业书籍都必须保持极其敏捷的更新频率。这本书给我的感觉是，作者写完后就束之高阁，从未进行过任何内容的迭代和校验，这在安全领域是绝对不可接受的疏忽。

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我得说，这本书的语言风格极其晦涩难懂，充满了大量不必要的专业术语堆砌，但缺乏对这些术语的清晰解释。很多段落读起来像是在啃硬骨头，需要不断地停下来查阅其他词典才能勉强理解作者想表达的意思。更要命的是，作者似乎非常热衷于使用长难句，一个句子能横跨好几行，主谓宾结构被拉得七零八落，使得信息接收的效率极低。这对于需要在快节奏的工作环境中快速获取关键信息的读者来说，简直是一种折磨。难道作者认为，只有把语言包装得越复杂，内容就显得越有深度吗？实际上，真正优秀的专业书籍，应该致力于用最简洁、最清晰的语言，阐述最复杂的原理和操作。这本书恰恰相反，它不仅没有简化复杂性，反而通过其过于冗长和绕口的叙述方式，人为地增加了理解的难度。我花了大量时间试图“破译”这些文字，而不是学习和应用知识本身，这完全偏离了阅读一本实用手册的初衷。

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这本书的内容结构简直像是一个零散的知识点集合，完全没有形成一个有机的整体。它更像是一份被随意拼凑起来的部门内部备忘录汇编，而不是一本经过精心编撰的行业指导手册。我尝试从中寻找关于新型环保涂料在生产过程中特有的安全风险点和应对策略，但翻遍了所有章节，找到的都是一些几十年前就通用的、非常基础的化学品储存常识。对于当前行业内高度关注的挥发性有机化合物（VOCs）排放控制和密闭化操作的技术要求，书里仅仅是一笔带过，没有提供任何深入的案例分析或者具体的工程实施步骤。这种信息滞后性，使得这本书对于一个时刻需要与时俱进的生产管理者来说，几乎没有参考价值。它似乎完全没有考虑到安全管理是一个动态发展的过程，新材料、新工艺层出不穷，这本书却像一个时间胶囊，把所有内容都定格在了过去。我期待的是能够解决实际生产难题的“秘籍”，结果得到的是一本“历史文献”。

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这本书的排版简直是一场灾难，我拿到手的时候差点以为自己买到的是盗版。字里行间那种粗糙感，仿佛是哪个小作坊里用老旧的激光打印机印出来的，墨迹深浅不一，很多地方的图表都模糊不清，简直是对“涂料生产安全管理”这个严肃主题的极大不尊重。我费了很大力气才勉强辨认出那些所谓的“关键知识点”。而且，很多章节之间的逻辑跳跃得太突兀了，前一页还在讲通风系统的设计规范，后一页立刻就跳到了应急物资的储备清单，中间完全没有平稳的过渡或者解释性的文字来引导读者。作为一本面向专业人士的工具书，它在基础的编辑和校对上表现得如此业余，实在是让人难以忍受。我本来是希望通过这本书系统地梳理一下我厂的各项安全规程，结果光是适应这种糟糕的阅读体验就耗费了我大量精力，效率低下得令人发指。如果作者或出版方对内容的专业性有信心，至少应该在形式上表现出应有的尊重，这本书的装帧设计和印刷质量，让我对其中内容的可靠性都产生了深深的怀疑。

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