現代催化原理

作者：吳越 楊向光 定價： ¥ 60.00 元

出版社：科學出版社 出版日期： 2005年05月

ISBN： 7-03-014580-1/O.2122 開本： 16 開

類別：物理化學，化學工程及設備，精細化工 頁數： 455 頁

根據反應物種(原料、產物、催化劑)在催化過程中分子內部各種模式能量的變化，揭示了吸附和催化基元步驟以及反應物種和催化劑之間能量交換過程的特點；介紹了表面激發物種的弛豫、減活和壽命等現代概念和實驗數據。根據非平衡態熱力學原理，確認催化過程中某些步驟熱力學上的非平衡性，是產生諸如催化劑再構、速率振蕩和共軛以及化學能的增強等一系列耗散結構的原因。以此為契機，探討了在非平衡態熱力學基礎上建立新催化理論的可能途徑。

第一章從分子水平上理解和研究催化

第一節一些有顯示度的例子

一、金屬配合物催化劑

二、金屬催化

三、氧化物催化劑

四、仿生催化

第二節以平衡態熱力學為基礎的催化中的普適性規律

一、催化劑不能影響一個反應的熱力學平衡，只能改變到達平衡的速率(Ostwald定義)

二、可逆催化反應的總速率由正、反方向的反應速率的差所決定，同時隨反應混合物遠離其熱力學平衡程度而增大(Horiuti關係)

三、線性自由能關係(Sabatier規則)

四、催化中的吸附作用(Langmuir吸附等溫線)

參考文獻

第二章表面反應動力學和動態學

第一節從動力學研究到動態學研究

一、宏觀反應動力學

二、微觀反應動力學(分子反應動態學)

三、表面分子反應動態學

第二節動力學模型的公式化

一、反應網路的選擇

二、速率常數的估算

第三節表面反應動態學

一、引言

二、直接的和俘獲傳輸的表面反應

三、表面反應速率的過渡態理論

四、俘獲傳輸的表面反應

五、提要

第四節表面反應能量學

參考文獻

第三章研究方法

第一節反應機理的動態研究方法

一、束法

二、激光方法

三、研究激發分子減活的射流法

第二節表面結構的原位表徵方法

一、無空間分辨技術

二、空間分辨技術

三、原子尺度的實驗

四、微觀結構

第三節原位瞬(過渡)態催化研究

一、引言

二、原位瞬態實驗方法

參考文獻

第四章反應分子的活化：分子束和表面的相互作用

第一節分子束和吸附分子的散射動態學

一、單一能量的原子束

二、單一能量分子束，平動能量(T'u變換)的變化

三、轉動能(RV交換)的變化

四、振動激發(VV交換)的變化

第二節能量不同的分子束和表面相互作用的動態學

一、平動能(TU交換)的影響

二、轉動能(R-u交換)的影響

三、振動能(VV交換)的影響

第三節表面上化學和催化反應的激發

一、分子束向表面傳能以激發反應

二、選擇激發

第四節催化反應產物中的能量分佈

一、原子的催化再結合

二、催化氧化

三、其他催化反應

參考文獻

第五章化學能的增強作用

第一節實現化學能增強的條件

一、增強作用的基本定義和機理

二、增強作用的發生

三、增強效率的數值評估

第二節催化中的鏈反應機理和化學能的增強作用

參考文獻

第六章激發分子的多相減活

第一節振動激發分子的多相減活

一、研究方法

二、金屬表面上的減活

三、半導體表面上的減活

四、氯化鈉(NaCl)和聚四氟乙烯表面上的減活

五、C02分子晶體上的減活

第二節電子激發物種的多相減活

一、氬。R．z在石英上的減活

二、氮A3∑，在石英和鎳上的減活

三、單態氧的減活

四、在CO催化氧化進程中，單態氧在鉑上的減活，單態氧的表面減活法(SDSO)

第三節激發物種多相減活的動力學機理

參考文獻

第七章催化劑表面上的激發分子

第一節前體和非平衡擴散

一、吸附和催化中有關前體的概念

二、吸附物種的遷移

第二節激發分子在催化劑表面上的壽命

一、振動激發態分子的生成概率和壽命

二、表面上振動激發態分子的實驗壽命

三、表面上電子激發分子的實驗壽命

參考文獻

第八章催化劑的非平衡狀態

第一節多相催化劑的非平衡狀態

一、吸附和催化中的非平衡電子傳輸

二、氧化催化劑近表面層的非平衡狀態

第二節催化中的相變

一、在穩定的催化條件下，有關相變的可能性

二、二維相的相變及其在催化中的作用

三、相變點附近的催化

四、4g：+-N組成的催化劑

參考文獻

第九章催化中的振蕩反應

第一節基本原理

第二節均相催化中的化學振蕩

第三節多相催化中的振蕩反應

一、引言

二、表面反應的模擬

三、CO的催化氧化

四、氧化氮(NO)的催化還原

五、空間瞬時花樣--化學波的形成

六、混沌行為

參考文獻

第十章在非平衡態熱力學的基礎上探索建立催化理論的新途徑

第一節非平衡態熱力學簡介

一、可逆過程和熱力學第二定律

二、平衡結構和Boltzmann有序原理

三、熱力學面臨的挑戰：自組織現象

四、非平衡、非線性和耗散結構

五、非平衡態熱力學基礎

第二節非平衡態熱力學在化學反應中的應用

一、反應進度和deDonder反應親和力

二、線性非平衡態熱力學

三、非線性、非平衡態熱力學

第三節催化過程中的非平衡態熱力學

一、催化中的非平衡過程

二、動力學一熱力學接合分析

三、用deDonder關係分析催化反應和催化劑的非平衡態

參考文獻

附錄

一、基礎常數和轉換因子

二、常用數學表示式

三、英文縮寫辭彙

索引