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催 化 原 理 无机：合成氨、硝酸和硫酸 ，自然涉及Fe, Pt, V2O5催化剂, 有机：生产甲醇、乙酸（甲醇+CO）和苯乙烯（乙苯脱氢）就 会涉及Cu-Zn-Al，Rh络合物，Fe3O4-K2O-Cr2O3； 分析：化学传感器； 生物化工：酶催化剂； 应用化学：合成高分子聚乙烯和聚丙烯用TiX4-AlR3（X-卤 素， R-烷基）催化剂； 精细化工：甲醇液相氧化羰基化合成DMC采用CuCl2-PdCl2， 一个化学反应要实现工业化， 基本要求：反应要以一定的速度进行。 提高反应速度可以有多种手段： 加热方法 缺乏足够的化学选择性，消耗能量 光化学方法 电化学方法 消耗额外的能量 辐射化学方法 催化方法 既能提高反应速度，节约能耗，又能对反应方向进行控制，且催化剂原则上是不消耗的。（间二乙苯） 应用催化剂是提高反应速度和控制反应方向较为有效的方法。 故催化作用和催化剂的研究应用，成为现代化学工业的重要课题之一。 催化原理 催化原理: 借助于热力学、动力学及结构化学和表面化学等的基 本理论，通过研究均相、酶和多相三个不同催化反应 体系中的一般规律，去阐明他们在反应机理、催化 剂结构和反应性能之间的作用特点。 目的: 使大家能够掌握催化作用的基本规律、了解催化过程的化 学本质、熟悉不同类型催化剂的基本要求和作用特点，为 大家以后进行相关催化的科学研究提供一定的理论基础。 主要内容: 这门课的主要内容共分九章： 第一章：绪论 介绍一下催化科学和技术的发展历史；催化作用 的化学本质；催化研究中的方法论 第二章：催化反应和催化剂 催化反应和催化剂的分类；催化剂 在化学反应中的作用；催化反应的热力学和动力学性质 催化原理 第三章：催化作用的化学基础 化学反应的电子概念；基元化学 反应机理；晶体场和配位场理论；均相、多相和酶催 化反应机理的同一性；催化剂结构对其催化性能的影 响 第四章：酸、碱催化及其作用机理 酸、碱的定义；一般酸、碱 催化反应；特殊酸碱催化反应；一般酸、碱和特殊 酸、碱催化反应的区别；酸函数和酸强度；Bronsted规 规则； Lewis酸催化 第五章 配合物催化剂及其作用机理 配合物催化剂分类；配合 物催化剂的作用特点；配位催化中的有效原子规则及 其基元反应分类；配位催化中的多催化剂体系；各种 配合物催化剂的催化作用 催化原理 第六章：酶及其模拟 酶的组成、结构和功能；酶配位催化作用 机制；酶催化功能的模拟 第七章：金属催化剂 金属催化剂的特征；过渡金属表面上的表 面“配合物”；金属表面化学键的本质；金属催化剂上 的反应 第八章：金属氧化物催化剂(一)酸—碱型 固体酸(碱)的酸型、 酸(碱)强度和酸(碱)浓度及其测定方法；固体酸形成机 理；分子筛及其杂多酸催化剂的结构和催化机理 第九章：金属氧化物催化剂(二)氧化—还原型 金属氧化物催化 剂的半导性；催化性能与金属离子配位状态、d电子 构型、酸碱性、M-O键的关系；典型的工业催化剂 第一章 绪论 1.1 催化科学和技术的发展历史 1.1 1．催化剂的发展历程 1.1 2．催化理论的发展过程 1.1 3．催化原理的有关资料 1.1 4．催化研究进展对工艺的影响 1.2 催化作用的化学本质 1.3 催化研究中的方法论 1.1 1．催化剂的发展历程 1.1 催化科学和技术的发展历史 一. 概念 催化剂：是一种能改变热力学上允许的化学反应的速 度，而在化学反应过程中不被明显消耗的物质。 其中使反应速度加快