工業(yè)催化課程教學大綱

1、工業(yè)催化課程教學大綱（總學時數(shù)：32，學分數(shù)：2）一、課程的性質、任務和目的本課程性質為本專業(yè)一門重要的專業(yè)選修課，是化工類專業(yè)學生將來從事工藝管理與產品工藝研發(fā)的重要基礎課程。任務是通過本課程的教學，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。本著面向實際、結合化工生產過程中催化劑的制備原理，制備方法，化工生產工藝過程對催化劑催化性能的影響等進行教學。目的是系統(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，為今后的就業(yè)、科技研發(fā)打下良好的基礎。二、課程基本內容和要求（一）催化科學發(fā)展簡史：1、催化概念的產生，與工業(yè)催化有關的重要催化過程開發(fā)，重要無機化學工業(yè)中的催化過程，石油煉制工業(yè)有關的催化過程。（了解

2、） 2、催化理論的發(fā)展，表面物理的發(fā)展，經典多相催化反應機理的研發(fā)，表面光譜學的發(fā)展，固態(tài)多相催化劑的設計。（了解）3、新催化劑發(fā)展，多相催化的手性反應，環(huán)保型和能源型催化劑的開發(fā)，與催化相關的諾貝爾化學獎。（了解）（二）工業(yè)中的重要催化過程：1、重無機化學工業(yè)中的催化過程（1）合成氨工業(yè)的發(fā)展，合成氨催化劑的研發(fā)歷程，合成氨反應的原理。（理解）（2）硝酸工業(yè)的發(fā)展及重要意義，硝酸催化的發(fā)展歷程，氨氧化反應原理。（理解）（3）硫酸工業(yè)的發(fā)展及重要意義，硫酸工業(yè)催化的發(fā)展歷程，二氧化硫氧化的原理與催化的開發(fā)的相互關系（理解）2、石油煉制中的催化過程（1）催化裂化，催化重整，低碳烷烴的異構化反應原

3、理，加氫處理過程。（理解）3、石油化工中的催化，合成高分子催化劑，合成氣制備催化劑。（理解）（三）催化作用化學基礎1、催化反應與催化劑的分類，催化劑在化學反應中的作用（掌握）2、催化作用的化學本質，反應路徑，基元反應的機理。（掌握）3、催化中的物理化學，反應熱力學，反應動力學催化劑結構對催化作用的影響。（掌握）（四）均相催化：酸堿催化及配位催化1、酸堿催化的定義，分類，及作用機理，酸堿催化的反應機理（掌握）2、配合物催化劑的作用特點，作用原理，及基元反應的特點（掌握）（五）生物催化劑 1、生物催化劑（酶）的特點，酶的組成，結構和功能簡介（掌握）2、酶反應的特點及催化作用原理，酶催化的假說（了解

4、）3、酶催化反應在工業(yè)中應用。（了解）（六）多相催化反應1、表面結構，固體表面結構和能帶理論，固體的振動（了解）2、物理化學吸附和吸附動態(tài)學，相互作用原理，物理吸附與化學吸附的區(qū)別和聯(lián)系。（掌握）3、過渡金屬氧化催化劑表面的分子作用機理及在反應中的影響。（理解）（七）金屬催化劑1、金屬催化劑的特點，分類組成，金屬催化劑的催化作用原理（了解）2、負載型金屬催化劑的特點，金屬顆粒大小金屬與載體相互作用對催化反應的影響（理解）3、金屬催化劑上的典型反應舉例（了解）（八）金屬氧化物催化1、金屬氧化物作為酸堿催化劑在有機反應中的應用（了解）2、金屬氧化物作為氧化還原催化劑在有機反應中的應用（了解）（九）

5、催化劑的表征 催化在宏觀表征和微觀表征（掌握）（十）催化劑的工業(yè)制備1、催化劑的制備方法，沉淀法：沉淀過程和沉淀劑的選擇，影響沉淀的因素，沉淀法類型，典型沉淀法生產工藝。（掌握）2、浸漬法：載體的選擇和浸漬液的配制，活性組分在載體上的分布與控制，浸漬法分類，浸漬法的工藝流程。離子交換法：無機離子交換劑制備（分子篩），有機離子交換劑制備（離子交換樹脂），共混法，（掌握）3、固體催化劑的成型，形狀及使用性能，干燥與焙燒。（掌握）三、學時分配表序號內 容講授課內實驗小計1催化科學發(fā)展簡史222工業(yè)中的重要催化過程443催化作用化學基礎444均相催化：酸堿催化及配位催化445生物催化劑226多相催化反應447金屬催化劑228金屬氧化物催化449催化劑的表征4410催化劑的工業(yè)制備2211復習考試合 計3232四、有關說明1.先修課程：無機化學，有機化學，物理化學，分析化學，儀器分析等 2.建議教學方法及手段：以課堂講授為主，