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上海交通大学化学化工学院硕士课程内容介绍《多项催化》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-29


《多项催化》

课程代码X110521学分/学时3.0/48开课时间
课程名称多项催化
开课学院化学化工学院
任课教师马紫峰
面向专业
预修课程
课程讨论时数15 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

催化剂与催化作用是化学反应及反应过程研究中的重要内涵,催化作用是现代工业极其重要的过程,是现代世界最重要的技术之一,如果没有催化作用,现在的生活将与我们实际所看到的截然不同。目前,大约90%的化学品与材料是借助催化作用通过分步反应生产出来的。“多相催化”是催化科学研究与工业催化剂开发中主要理论基础,奠定了催化科学基础理论体系,在实际催化应用中80%以上为多相催化过程。因此,学习多相催化原理,对于理解催化作用、开展催化剂设计、发展新的催化反应体系具有重要理论与使用价值。无数实践证明,新催化剂的创造发明,是新催化工艺诞生的源泉,也是过程工业技术飞跃的动力。本课程的主要内容分成基础篇、实践篇和应用篇三部分。基础篇:包括绪论和第一章。绪论部分重点论述催化的作用及其发展历史。第一章阐述催化作用的基础,强调了表面吸附、表面结构对催化作用的重要性。通过表面吸附原理分析,了解催化作用的基本特征、表面结构特征参数及表面结构对催化作用的影响实践篇:详细介绍了催化剂设计与制备、催化剂活性与选择性、常见催化剂类型及其催化作用,简要介绍光催化、电催化、酶催化和相转移催化等特种催化作用的原理和特性。整个应用篇,将通过不同的催化剂和催化过程案例分析,加深对催化原理、催化剂设计与开发、不同催化作用应用特性的理解。应用篇:介绍催化在化石资源的能源转化与化工利用、环境保护和日常生活中应用。展望催化研究的未来及其应用方向。基本教材:Michael Bowker, The Basis and Applications of Heterogeneous Catalysis, Oxford university Press, 1998王桂茹,催化剂与催化作用(第二版),大连理工大学出版社,2004

课程内容简介(英文)

Heterogeneous catalysis is one of the most important technologies for our modern society. It underpins the chemical and materials industries, being fundamental to the production of fuels and plastics. This strategic importance has recently been stressed in reports to both China and Unit State governments, resulting in specific support for this area of science. This course is divided into three sections dealing with fundmental aspects of the catalysis phenomenon, the nature of catalytic materials and the applications of catalytic technology in everyday modern life. A very important and expanding area of application is in helping to solve new pharmaceutics production, energy shortage and pollution problems.This course aim at all of graduate students who may be involved with individual study in this area. It will be useful to Master students and those beginning a research career in catalysis, surface science, and related fields. It covers most of the main themes important in catalysis, namely the nature and kinetics of adsorption and surface reactions, catalyst preparation and characterization, and the application of these ideas to the needs of society for particular products and processes.Selected Texbook:Michael Bowker, The Basis and Applications of Heterogeneous Catalysis, Oxford university Press, 1998

教学大纲

1 绪论2 多相催化反应基础:2.1 多相催化反应循环2.2 表面吸附与吸附等温线方程3 表面结构与催化作用4 固体催化剂4.1固体催化剂组成4.2固体催化剂结构4.3固体催化剂表征5 催化剂材料及制备6 催化性质的测量7 工业催化剂设计开发准则8 环境催化9 电催化原理与应用:燃料电池电催化过程10 光催化原理与技术: 用于环境保护及零排放能源11金属有机催化12 多相催化的未来:学生自选课题讲演

课程进度计划

第一讲(9.19)(马紫峰)1.1多相催化反应基础1.2多相催化反应循环1.3表面吸附与吸附等温线方程第二讲(9.26)(马紫峰)2.1表面结构与催化作用2.2固体催化剂2.2.1固体催化剂组成2.2.2固体催化剂结构与表征第三讲(10.10)(江志东)3工业催化剂开发方法 工业案例: 第四讲(10.17)(马紫峰)4.1催化剂材料及制备4.2催化性质的测量第五讲(10.24)(尹屹梅)5.1 催化剂表征技术简介5.2 XRD技术及应用5.3 TEM技术及应用5.4 XPS技术及应用第六讲(10.31)(原鲜霞)6.1电催化原理6.2电催化特性测量方法第七讲(11.7)(原鲜霞)7.1低温燃料电池电催化剂设计与制备7.2 氧还原催化剂研究进展课堂讨论第八讲(11.14)(尹屹梅)10.1 高温燃料电池电催化剂设计与制备10.2 课堂讨论第九讲(11.21)(上官文峰)9.1光催化原理9.2光催化剂设计与制备9.3 光催化制氢技术进展第十讲(11.28)(马紫峰)石油炼制催化过程第十一讲(12.5)(张勇健)金属有机催化在有机合成中的应用课堂讨论第十二讲(12.12)(马紫峰、尹屹梅)催化聚合过程课堂讨论第十三讲(12.19)(马紫峰)环境催化课堂讨论第十四讲(12.26)(马紫峰)择形催化过程课堂讨论

课程考核要求

课程成绩由平时成绩和期末考查成绩两部分加权得到,其中平时成绩和期末考查成绩各占50%。平时成绩:出勤率,课堂讨论主动性与报告质量,平时作业完成情况与完成质量;期末考查:考试成绩(开卷)

参 考 文 献
  • (1)Michael Bowker, The Basis and Applications of Heterogeneous Catalysis, Oxford university Press, 1998(2)黄仲涛,耿建铭编著,《工业催化》(第二版),化学工业出版社,2006(3)王桂茹主编,《催化剂与催化作用》(第二版),大连理工大学出版社,2004(4)曾昭槐,《择形催化》,中国石化出版社,1994
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