工業(yè)催化課程教學(xué)大綱

1、工業(yè)催化教學(xué)大綱制定人：唐博合金 教學(xué)團(tuán)隊(duì)審核人：陸 杰 開課學(xué)院審核人：饒品華課程名稱：工業(yè)催化/Industrial Catalysis課程代碼：040311適用層次（本/?？疲罕究茖W(xué)時(shí)：32學(xué)分：2 講課學(xué)時(shí)：32 上機(jī)/實(shí)驗(yàn)等學(xué)時(shí)：0 考核方式：考查先修課程：化工原理，化工熱力學(xué)，物理化學(xué)適用專業(yè)：化學(xué)工程與工藝、制藥工程等教材：黃仲濤主編， 化學(xué)工業(yè)出版社，2nd 2006.8主要參考書：1.閩恩澤工業(yè)催化劑的研制與開發(fā)中國石化出版社1997.2.王尚弟等催化劑工程導(dǎo)論化學(xué)工業(yè)出版社2001.3.王桂茹等工業(yè)催化大連理工大學(xué)出版社2004.7.一、 本課程在課程體系中的定位“工業(yè)催

2、化”是化工類方向?qū)W生的必修課程，本著面向?qū)嶋H、結(jié)合化工生產(chǎn)過程中催化劑的制備原理，制備方法，化工生產(chǎn)工藝過程對(duì)催化劑催化性能的影響等進(jìn)行教學(xué)，已經(jīng)成為化工類專業(yè)學(xué)生將來從事工藝管理與產(chǎn)品工藝研發(fā)的重要基礎(chǔ)課程。二、 教學(xué)目標(biāo)1從微觀的角度探討催化劑組成、比例及表面層原子、分子及離子的位置、運(yùn)動(dòng)以及構(gòu)型與催化劑性能的關(guān)系；2研究催化劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系；3系統(tǒng)地掌握工業(yè)催化的基本概念、基本原理、基本方法及技巧，為今后的科研和開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。三、 教學(xué)效果“工業(yè)催化”作為一門應(yīng)用性前沿學(xué)科，涉及到多學(xué)科交叉的新知識(shí)、新方法?？萍嫉倪M(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展需要促進(jìn)了催化科學(xué)的發(fā)展。本課程在教學(xué)課程中一

3、直結(jié)合新技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需求，使大家即學(xué)到了新的知識(shí)，又關(guān)注了社會(huì)的發(fā)展和最新的科研進(jìn)展。四、 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)效果對(duì)照表教學(xué)效果教學(xué)內(nèi)容效果1效果2效果3效果4效果5催化作用與催化劑（含緒論）吸附作用與多相催化各類催化劑及其催化作用環(huán)境友好催化技術(shù)未來能源和燃料工業(yè)用催化技術(shù)具有突異催化性能的新材料工業(yè)催化劑的制備與使用工業(yè)催化劑的活性評(píng)價(jià)與宏觀物性的表征五、 教學(xué)內(nèi)容和基本要求第一章 催化作用與催化劑（含緒論）教學(xué)內(nèi)容：緒論主要介紹課程的性質(zhì)和任務(wù)、課程的主要內(nèi)容和教學(xué)安排。第一章主要講述催化作用的定義與特征、催化劑的組成與功能、工業(yè)催化劑的特點(diǎn)。并簡(jiǎn)要介紹均相催化與均相催化劑。要求一

4、般理解與掌握的內(nèi)容有：催化作用的定義與特征、催化劑的組成與功能、工業(yè)催化劑的特點(diǎn)。教學(xué)要求：講述催化作用的定義與特征；催化劑的組成與功能；了解工業(yè)催化劑的特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】催化作用的定義與特征；催化劑的組成與功能。第二章 吸附作用與多相催化教學(xué)內(nèi)容：本部分共5小節(jié)，主要講述多相催化的反應(yīng)步驟、吸附等溫線、金屬表面上的化學(xué)吸附和氧化物表面上的化學(xué)吸附。教學(xué)要求：掌握多相催化的反應(yīng)步驟；理解內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散效應(yīng)；消除內(nèi)、外擴(kuò)散效應(yīng)的途徑。重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】消除內(nèi)、外擴(kuò)散效應(yīng)的途徑?！颈菊码y點(diǎn)】催化劑表面的化學(xué)吸附與活化。第三章 各類催化劑及其催化作用教學(xué)內(nèi)容本部分共5小節(jié)，主要講述酸堿

5、催化劑及其催化作用、分子篩催化劑及其催化作用、金屬氧化物和硫化物催化劑及其催化作用、絡(luò)合催化劑及其催化作用。教學(xué)要求：掌握常用的酸堿催化劑；分子篩的分類及結(jié)構(gòu)組成；氧化物催化劑的催化作用；絡(luò)合催化劑的組成及反應(yīng)特征。重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】擇形催化、晶格缺陷與多相催化反應(yīng)之間的關(guān)系。第四章 環(huán)境友好催化技術(shù)教學(xué)內(nèi)容：固體酸堿催化劑；離子液體型催化劑；多酸類催化劑；教學(xué)要求：明確常用的固體酸催化劑的類型；離子液體的概念；多酸化學(xué)基礎(chǔ)。重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】固體超強(qiáng)酸?！颈菊码y點(diǎn)】多酸的類型及結(jié)構(gòu)。第五章 未來能源和燃料工業(yè)用催化技術(shù)教學(xué)內(nèi)容：介紹C1化學(xué)；煤的液化催化劑。教學(xué)要求：常用的C1催化反

6、應(yīng)；F-T反應(yīng)中催化劑的影響；重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】常用的F-T催化劑及產(chǎn)物。第六章 具有突異催化性能的新材料教學(xué)內(nèi)容：納米催化劑的使用；藥物拆分用催化劑；多面金屬晶體的合成。教學(xué)要求：掌握納米技術(shù)的定義及意義；藥物拆分用催化劑的機(jī)理；重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】納米技術(shù)在催化中的使用。第七章 工業(yè)催化劑的制備與使用教學(xué)內(nèi)容：要求深刻理解和熟練掌握的重點(diǎn)內(nèi)容有沉淀制備法和浸漬制備法。還要了解混合制備法、離子交接制備法、熔融制備法 ，催化劑的使用、失活與再生。教學(xué)要求：了解共沉淀制備和浸漬制備催化劑的方法；熟悉各自方法的優(yōu)缺點(diǎn)；催化劑的使用方法及工業(yè)開工條件；催化劑失活的特征；常用的催化劑再生方法。重

7、點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】浸漬法和共沉淀法；【本章難點(diǎn)】活性組分在載體上的分布與控制，催化劑的失活。第八章 工業(yè)催化劑的活性評(píng)價(jià)與宏觀物性的表征教學(xué)內(nèi)容：講述催化劑活性測(cè)試的基本概念、催化劑活性的測(cè)定和催化劑的宏觀物性及其測(cè)定；影響催化劑活性的主要因素，催化劑的表面積，孔結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定及其對(duì)催化反應(yīng)的影響。教學(xué)要求：熟悉催化劑活性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法；了解一些常用的表征手段如XRD、BET、TG-DSC等。重點(diǎn)難點(diǎn)：【本章重點(diǎn)】運(yùn)用現(xiàn)代物理方法分析表征催化劑的結(jié)構(gòu)。 六、 課時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容講課小計(jì)催化作用與催化劑（含緒論）44吸附作用與多相催化22各類催化劑及其催化作用88環(huán)境友好催化技術(shù)22未來能源和燃料工業(yè)用催化技術(shù)22具有突