2014江苏自学考试催化作用基础大纲.docVIP

　　一、课程的基本要求和说明 　　催化剂正日益广泛深入地渗透于石油炼制工业、化学工业、高分子材料工业、生物化学工业、食品工业、医药工业以及环境保护产业的绝大部分工艺过程中，起着举足轻重的作用。工业的化学反应通常在反应器中进行，而这些反应器中，绝大部分都必须装有工业催化剂。事实上，催化技术现已成为调控化学反应速度与方向的核心技术。 　　催化剂工程是以工业催化剂的制造生产、评价测试、设计开发、操作使用等工程问题为其研究对象的一门科学。它有理由成为21世纪化工行业专门人才所必备的基本知识之一。 　　本课程以与催化剂有关的工程问题为主线，涵盖了工业催化剂的精粹部分。 　　内容分五大部分： 　　1、催化作用的基本原理； 　　2、工业催化剂的制造； 　　3、催化剂性能的评价、测试和表征； 　　4、工业催化剂的开发； 　　5、工业催化剂的制备设计和操作设计。 　　本课程选用由王尚弟、孙俊全主编的面向21世纪课程教材《催化剂工程导论》一书作为教材。学生以自学为主，既要开阔知识面，也要能举一反三，学以致用。学生通过学习，不但要学会如何生产、制造催化剂，更主要是为了更好地使用好各种催化剂。 　　二、考核要点 　　第一章 工业催化剂概述 　　1、催化剂在国计民生中的作用 　　2、催化若干术语和基本概念 　　（1）催化剂和催化作用的定义 　　（2）催化剂的基本特征 　　（3）催化剂的分类 　　① 根据聚集状态分类。 　　② 根据化学键分类。 　　③ 按元素周期律分类。 　　④ 根据催化剂组成及其使用功能分类。 　　⑤ 按工艺与工程特点分类。 　　（4）催化剂的化学组成和物理结构 　　① 多相固体催化剂：主催化剂，共催化剂，助催化剂（结构助催化剂，电子助催化剂，晶格缺陷助催化剂），载体及其它。 　　② 均相配合物催化剂。 　　（5）多相和均相催化剂的功能特点 　　（6）多相和均相催化剂的同一性 　　① 催化剂机理。 　　② 催化活性与活化能。 　　第二章 工业催化剂的制造方法 　　1、沉淀法 　　（1）沉淀法的分类：单组分沉淀法，共沉淀法，均匀沉淀法，沉浸沉淀法，单晶沉淀法，均匀共沉淀法。 　　（2）沉淀操作的原理和技术要点 　　① 金属盐类和沉淀剂的选择。 　　② 沉淀形成的影响因素：浓度，温度，pH值，加料方式和搅拌强度。 　　③ 沉淀的陈化和洗涤。 　　④ 干燥、焙烧和活化。 　　2、浸渍法 　　各类浸渍法的原理和操作：过量浸渍法，等体积浸渍法，多次浸渍法，浸渍沉淀法，流化喷洒浸渍法，蒸气相浸渍法。 　　3、混合法 　　4、热熔融法 　　5、离子交换法 　　（1）由无机离子交换剂制备催化剂。 　　（2）由离子交换树脂制备催化剂。 　　6、催化剂的成型 　　第三章 催化剂性能的评价、测试和表征 　　1、概述 　　2、活性评价和动力学研究 　　3、催化剂的宏观物理性质测定 　　第四章 工业催化剂的开发 　　1、概述 　　2、实验室工作 　　3、扩大试验 　　第五章 工业催化剂的制备设计 　　1、催化剂及其设计的理论概观 　　2、催化剂设计的一般程序 　　3、组分设计与验证性筛选 　　4、热力学分析与反应通道的设计 　　5、化学反应的机理研究与催化剂设计 　　6、催化剂原材料的选择 　　第六章 工业催化剂的操作设计 　　1、操作设计概念 　　2、一般操作经验 　　3、使用技术中的若干选择与优化问题 　　三、学习重点与思考题 　　第一章 工业催化剂概述 　　1、举例说明催化剂在国计民生中的作用。 　　2、1976年国际纯粹及应用化学协会公布的催化作用的定义是什么？要求深刻理解其含义。 　　3、什么是催化剂的基本特征？ 　　4、为什么催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置？ 　　5、为什么对正方向有效的催化剂对反方向的反应也有效？ 　　6、根据聚集状态如何对催化剂进行分类？ 　　7、按工艺和工程特点如何对催化剂进行分类？ 　　8、主催化剂的定义是什么？ 　　9、共催化剂的定义是什么？ 　　10、助催化剂的定义是什么？ 　　11、助催化剂可分为哪几类？它们各自的定义是什么？ 　　12、载体的定义是什么？ 　　13、均相配合物催化剂在化学组成上是由什么组成的？ 　　14、均相配合物催化剂的缺陷是什么？ 　　15、固体非均相催化剂的优缺点是什么？ 　　16、均相催化的优缺点是什么？ 　　17、催化剂为什么具