环境催化原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:吴忠标

出品人:

页数:534

译者:

出版时间:2006-1

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502580025

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• 环境催化原理及应用
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• 绿色化学
• 空气净化
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• 工业催化

《物质转化的魔术师：深入探索催化剂的奥秘》 本书将带领读者踏上一段奇妙的旅程，去揭示那些肉眼难以察觉，却在驱动现代工业和社会进步中扮演着至关重要角色的“物质转化的魔术师”——催化剂。我们不是仅仅停留在表面现象的描述，而是将深入到催化剂工作的核心，理解它们如何以惊人的效率和选择性，引导化学反应朝着我们期望的方向前进。 第一章：开启催化之门——认识你的“隐形帮手” 想象一下，如果没有催化剂，我们日常生活中许多习以为常的事物将不复存在。汽油的炼制、塑料的生产、化肥的合成、汽车尾气的净化，甚至我们身体内部的新陈代谢，都离不开催化剂的默默奉献。本章将为你揭开催化的神秘面纱，从宏观层面展现催化剂的普遍性和重要性。我们将探讨什么是催化，催化剂的核心特征——“激活”反应物、“不被消耗”的本质，以及它在自然界和工业生产中的无处不在。通过生动的例子，你将深刻体会到催化剂是现代文明不可或缺的基石。 第二章：微观世界的化学舞蹈——催化机理的深度剖析 催化剂是如何做到“点石成金”的？本章将带你潜入微观世界，一探催化反应的内在机制。我们将详细介绍几种主要的催化类型，包括： 均相催化： 反应物与催化剂处于同一相，如同在同一舞台上共同起舞。我们将深入探讨酸碱催化、金属有机催化等，理解催化剂如何通过提供替代反应路径，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。 多相催化： 反应物与催化剂处于不同相，例如气体与固体催化剂的表面反应。这里是工业应用最广泛的领域。我们将聚焦于固体表面催化，解析吸附、表面扩散、表面反应、脱附等一系列过程，如同观察一出精密的化学芭蕾。你将了解到，催化剂的“活性位”是如何存在的，它们如何“抓住”反应物，并“引导”它们发生转化。 酶催化： 自然界中最神奇的催化剂——酶。我们将探索酶的高度选择性和高效性，理解其独特的“活性中心”结构，以及如何通过“锁钥模型”等机制实现精确的催化。 本章还将引入一些关键概念，如活化能、反应速率、选择性、催化剂失活等，让你能从科学的视角理解催化剂的工作原理。 第三章：催化剂的设计艺术——从原子尺度到宏观性能 并非所有物质都能成为高效的催化剂，也不是任何形态的催化剂都能发挥最佳效用。本章将聚焦于催化剂的设计与制备，这是一门融合了化学、物理、材料科学的综合性艺术。 选择与合成： 我们将探讨如何根据特定的反应需求，选择合适的催化剂母体材料，并运用各种化学合成方法，如沉淀法、浸渍法、溶胶-凝胶法等，来制备具有特定结构和组成的催化剂。 形貌与结构调控： 催化剂的形貌（如纳米颗粒、多孔结构）对其性能有着至关重要的影响。本章将介绍如何通过精确控制反应条件，设计出具有高比表面积、优异传质性能的催化剂结构。 助剂与载体： 了解不同助剂在提升催化剂活性、选择性和稳定性方面的作用，以及如何选择合适的载体材料来分散活性组分，提高催化剂的机械强度和热稳定性。 第四章：催化剂的“体检”与“诊断”——性能评价与表征技术 如何知道一个催化剂是否“好用”？本章将介绍一系列用于评价和表征催化剂性能的实验技术。 催化活性与选择性测试： 通过不同反应条件下的实验，精确测量催化剂的转化率、产物分布，从而评估其活性和选择性。 物理化学表征： 运用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析仪（BET）、X射线光电子能谱（XPS）等技术，深入了解催化剂的晶体结构、形貌、元素组成、表面性质等关键信息。 原位/非原位表征： 介绍如何通过原位表征技术，在催化反应过程中实时监测催化剂的变化，更直接地揭示催化机理。 第五章：催化剂的应用蓝图——驱动现代工业发展的引擎 本章将带领读者走进催化剂在各个工业领域的宏大应用场景，展现它们如何为人类社会带来深刻的变革。 能源领域： 从石油炼制、煤化工到氢能的制备与利用，催化剂在保障能源供应、提高能源效率方面功不可没。我们将探讨加氢裂化、重整、合成气转化等关键催化过程。 环境领域： 治理空气污染、水污染，开发绿色化学工艺，催化剂是必不可少的工具。例如，汽车尾气净化中的三效催化剂、工业废气处理中的选择性催化还原（SCR）等。 化工领域： 几乎所有的基础化工原料，如乙烯、丙烯、氨、甲醇等，都依赖于催化剂的生产。我们将聚焦于聚合催化、氧化还原催化、酸碱催化等在精细化工、高分子材料等领域的应用。 生命科学与医药： 酶催化在生物技术、药物合成中扮演着越来越重要的角色，为我们提供了更高效、更环保的生产方式。 第六章：绿色催化的未来展望——可持续发展的希望之光 随着全球对可持续发展和环境保护的日益关注，绿色催化已经成为催化科学的研究热点。本章将展望催化剂在未来的发展趋势。 可持续原料的利用： 如何利用生物质、二氧化碳等可再生资源，通过催化转化来替代传统的化石燃料。 环境友好型催化剂： 开发无毒、可回收、高效的催化剂，减少生产过程中的环境污染。 精准催化与智能催化： 借助人工智能和大数据技术，实现催化剂的智能设计和优化，实现对反应过程的精准控制。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，去理解催化剂这一“物质转化的魔术师”。它不仅是化学理论的探索，更是对我们生活和未来发展至关重要的技术支撑。通过阅读本书，你将不再仅仅将催化剂视为一个抽象的概念，而是会将其视为一股强大的、推动世界不断前行的科技力量。

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我是一位刚刚接触环境催化研究的硕士生，这本书对我而言就像一张详尽的“地图”。它的覆盖面非常广，从基础的异相催化反应动力学到具体的污染物去除技术，几乎囊括了该领域的主要分支。我特别欣赏作者对不同催化反应体系的平衡性处理。比如，书中不仅详细介绍了传统的热催化技术，还给予了相当的篇幅来介绍光催化和电催化这两个新兴领域。光催化那一章，作者不仅解释了半导体光催化剂的能带理论，还深入探讨了空穴和电子的有效分离机制，以及如何通过表面修饰和形貌控制来提高量子效率。这种对新兴技术的及时跟进，显示了作者对领域发展的敏锐洞察力。不过，我有一个小小的建议，如果书的后半部分能加入一些关于催化剂反应工程学的讨论，比如反应器的设计优化，如何将实验室成果放大到工业规模，会更有助于我们这些做应用研究的人。总而言之，这本书的知识密度极高，需要耐心消化，但其带来的知识回报绝对是巨大的。

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这本书的排版和索引系统做得相当出色，这对于一本内容庞杂的专业书籍来说至关重要。我经常需要快速查阅特定催化剂的性质或某个特定反应的机理，而这本书的术语表和章节结构安排得非常清晰，使得信息的检索效率大大提高。更让我惊喜的是，它对催化剂性能评价标准（如TOF、TPO、TPR等）的阐述非常细致，不仅仅是给出定义，更是将这些测试方法与催化剂的微观结构变化紧密联系起来。例如，在解释催化剂“活化”过程时，书中会明确指出哪个测试结果对应着哪个结构转变。这种将“表征”与“性能”双向打通的叙述方式，帮助我构建了一个完整的催化剂研究闭环思维。我个人认为，这本书在深度上足以媲美一些经典的外文教材，但在对中国特定环境问题（如煤化工废气、生物质转化）的案例侧重上，又展现出了更强的本土化优势。它是一本兼顾理论深度与应用广度的优秀参考读物，值得反复研读。

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这本书的语言风格带着一种沉稳而权威的气质，读起来感觉像是在聆听一位资深领域专家的谆谆教诲。它最大的价值在于其对“应用”二字的深刻诠释。很多教材往往在理论讲解完毕后就戛然而止，留给读者的是一个巨大的实践鸿沟。但这本书不同，它在介绍完催化剂的结构与性能关系后，紧接着就跳转到实际的工业废气处理流程中。例如，关于VOCs（挥发性有机物）的催化燃烧，书中详细对比了贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂在不同浓度、不同温度下的适用性、经济性和选择性，甚至提到了催化剂在含硫、含氮组分存在下的抗中毒性能差异。这种贴近实际工况的分析，避免了研究中常见的“理想化陷阱”。书中还引入了一些关于催化剂成本效益分析的初步概念，这对于推动技术商业化具有重要的指导意义。对于有志于从事环境催化剂开发与应用工程师来说，这本书绝对是案头必备的工具书。

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读完这本书，我有一种豁然开朗的感觉，尤其是在理解“绿色化学”的真正含义时。它不仅仅是关于减少废弃物，更是关于如何设计出高效、高选择性的过程，这其中催化剂扮演了无可替代的核心角色。这本书的叙述风格非常注重逻辑的严密性，作者似乎总是在引导读者进行批判性思考，而不是被动接受既有知识。例如，在讨论负载型催化剂的活性位点时，书中细致地比较了不同载体材料（如氧化铝、二氧化钛、沸石）对贵金属分散度和电子态的影响，并用实验数据佐证了活性中心几何结构和电子结构对催化性能的决定性作用。这种深度剖析使得我们能够跳出“配方式”的研究思路，真正去理解“为什么”某个催化剂会表现出色。此外，书中对于催化剂失活的机制分析也极为到位，热烧结、积碳、中毒等常见问题，作者都提供了详细的微观解释和相应的再生策略，这对于实际操作人员来说，是宝贵的经验总结。这本书的阅读体验是层次分明的，初读能掌握主干，再读则能深入细节，非常适合作为研究生的进阶参考书。

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这本书的封面设计得非常引人注目，深邃的蓝色背景与活泼的橙色文字形成了强烈的视觉对比，让人一看就知道这是一本关于化学和环境科学的专业著作。我原本以为它会是一本枯燥的教科书，但深入阅读后，发现作者在内容组织上颇具匠心。它从基础的催化理论讲起，循序渐进地引入了各种前沿的催化材料和反应机制。尤其让我印象深刻的是，作者并没有停留在理论层面，而是大量引用了实际工业应用的案例，比如空气污染治理中的选择性催化还原（SCR）技术，以及水处理领域中高级氧化工艺的最新进展。这些案例分析得非常透彻，不仅解释了反应背后的化学原理，还探讨了催化剂的制备、表征以及在复杂环境中的稳定性和寿命问题。对于一个希望将理论知识应用于实际工程的读者来说，这本书无疑提供了一个极佳的桥梁。书中的图表制作精良，数据翔实，很多复杂的反应路径图都能被清晰地解读出来，极大地降低了理解复杂体系的难度。我个人认为，如果能增加一些对新型催化剂设计理念的深入探讨，例如基于机器学习的催化剂筛选，那就更完美了。

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