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目录1

1 前言1

1.1 催化的重要性1

1.2 非均匀催化剂的分布1

1.3 本书内容要览5

2　单个催化剂颗粒上活性组分的优化分布6

2.1 单一反应6

2.1.1 等温反应6

2.1.2　非等温反应15

2.1.3 存在外传递阻力时的动力学18

2.1.4 动态行为22

2.2 复合反应25

2.2.1 等温反应25

2.2.2　非等温反应27

2.3 复杂反应体系29

2.3.1 示例30

2.3.2 一般反应体系34

2.4 催化剂活性组分的分散问题39

2.4.1 影响活性组分分散的因素39

2.4.2 活性组分表面积与担载量的关系43

2.5 活性组分担载量的最优分布45

2.5.1 优化模型的建立46

2.5.2　单一等温一级反应50

2.5.3 活性元表面积与其担载量呈线性关系53

2.5.4 非等温一级反应：数值优化54

2.5.5 多阶最优担载量分布57

2.6 实验研究62

2.6.1 氧化反应62

2.6.2 加氢反应65

2.6.3 费－托合成67

3　反应器中催化剂活性组分的优化分布68

3.1 单一反应68

3.1.1 等温反应68

3.1.2　非等温反应74

3.2 复合反应76

3.2.1 等温反应76

3.2.2　非等温反应78

3.3 实验研究82

3.3.1 丙烷和CO氧化反应82

3.3.2 挥发性有机化合物的催化燃烧83

4.1 非选择性毒化85

4　催化剂失活研究85

4.2　选择性毒化88

4.3 实验研究90

4.3.1 甲烷化反应90

4.3.2 加氢反应91

4.3.3 NO还原反应92

5　膜反应器94

5.1 非均匀催化剂活性分布的膜反应器94

5.3 催化膜反应器中催化剂最优活性分布99

5.2 惰性膜反应器中催化剂的最优活性分布99

5.4 实验研究101

5.4.1 脱氢反应101

5.4.2　催化膜的制备104

6　几种重要的工业催化剂108

6.1 汽车尾气净化催化剂108

6.1.1 多层催化剂的设计109

6.1.2 非均匀轴向催化剂分布111

6.2　加氢精制催化剂113

6.3 复合沸石催化剂116

6.4 固载生物催化剂118

6.5 官能化聚合物树脂121

6.5.1 非均匀官能化树脂颗粒的制备122

6.5.2 在反应体系中的应用123

7　非均匀分布催化剂的制备128

7.1 粉体上的吸附129

7.1.1 等温吸附模型129

7.1.2 浸渍条件对吸附的影响132

7.1.3　表面离子化模型141

7.2 颗粒中的扩散－吸附146

7.2.1　理论研究147

7.2.2　实验研究154

7.2.3 模型计算与实验研究的比较166

附录A　最大化原理在催化剂活性分布优化中的应用176

附录B　惰性膜反应器中催化剂颗粒活性的优化分布：模型的建立183

B.1 物料衡算和热量衡算方程183

B.2 性能指数186

B.3 哈密尔顿函数的导出187

符号说明190

参考文献196