催化剂工程

催化剂工程导论一、定义题1.什么是助催化剂？（P18）助催化剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械程度和寿命等性能的成分。

虽然助催化剂本身并无活性，但只要在催化剂中添加少量助催化剂，即可明显达到改进催化剂性能的目的。

2.什么是设备放大效应？ P133随着催化剂制备规模由小试而中试，再由中试而工业化大生产，设备逐步增容，构造还可能变化，由此而带来制品质量的种种差异，可称之为设备的放大效应。

3.什么是比表面积？(p93)催化剂比表面积指单位质量多孔物质内外表面积的总和，单位为/ g ,有时也简称比表面4.什么是TGDTA?TG指的是热重分析，DTA指的是差热分析，TG和DTA一般是在一台仪器上，也就是热重-差热分析仪.5.什么是过渡浸渍？这个自己找一下二、判断题1、用沉淀法制备催化剂，加料方式对催化剂性能影响不大。

（×）答案在p35：经验证明，在溶液浓度，温度，加料速度等其他条件完全相同的条件下，由于加料方式的不同，所得沉淀的性质也可能有很大差异，并进而使最终催化剂或载体的性质出现差异。

2、催化剂不参与化学过程。

（×）实质是参加了化学反应，经过一次化学循环后又恢复到原来的组成3、工业催化剂载体都是多孔惰性物质。

（×）正确说法：工业催化剂载体多数是孔性惰性物质4、起加速化学反应的物质是催化剂。

（×）起加速化学反应的物质也可能不是催化剂。

答案在p13第一段第二段：催化剂是在化学方面起加速化学反应的作用，而像光、电子热以及磁场等物理因素有时也能引起并加速化学反应，但其所起的作用一般不被称为催化作用。

根据定义：起催化作用的物质称为催化剂，知其不是催化剂。

5、合成氨催化剂中的Al2O3是电子型助催化剂。

（×）答案在P19 :它是结构型助催化剂。

三、选择题1、双金属重整催化剂中，氧化铝作什么成分？（载体）2、制备骨架镍催化剂应采用（热熔融法）P46~473、干燥温度范围（80~200℃），焙烧温度范围（≥600℃）P374、分子筛中择形性最好的是哪个？ZSM55、浸渍法制备多组分催化剂应采用（多次浸渍）P43四、简答题1 简述Dowden建议的催化剂设计程序。

催化剂工程一、单选(20 分1、根据吸附与催化的“火山形原理” ,下列说法哪种是正确的() A 吸附越强, 反应活性越好B、吸附越弱，反应活性越好C中等吸附强度，反应活性最好D、中等吸附强度，反应活性最差正确答案:C2、大气污染物产生或排放的源头有动态源和静态源两类,下面()是动态源A发电厂烟气B、水泥厂烟气C机动车尾气D、工业锅炉烟气正确答案:C3、下述哪些参数可用于表示催化剂的活性?()A转化率、时空产率、活性表面积B、转换频率、反应速率常数C活性中心，活性表面积D、转换频率、反应速率正确答案:B4、在用压汞法测孔结构时()A.样品孔半径越大，所需汞压越大B.样品孔半径越小，所需汞压越小C样品孔半径越大，所需汞压越小D.样品孔半径与所需压无关正确答案:C5、表征固体催化剂的表面结构可用的方法或仅器设备是:()A、XRDB、SEMC.XPSD.EXAFS 正确答案:D6、下列那个不是影响Tio2 光催化反应活性的影响因素()A 晶体结构B、表面结构C颗粒直径D、氧气分压正确答案:D7、在过渡金属中,下列哪种物质的化学吸附最弱() A 乙烷B、乙烯C乙炔D苯正确答案:A 8、B.E.T方程式的导出是基于()A化学吸附的多分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来B、物理吸附的多分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的C物理吸附的单分子层理论，用Langmuir的理想表面吸附模型推导出来的D、物理吸附的多分子层理论，用FreUndlich的非理想表面吸附模型推导岀来的正确答案:B9、分子筛催化剂择形催化有()种类型A、 3B、 5C.2D.4正确答案:D10.表征催化剂的表面组成和价态可用的仪器设备是:()A.XRDB、SEMC.XPSD、HEED正确答案:C 11、下列四个叙述中对金属氧化物催化剂错误的是A.通常为复合氧化物，组分中至少有一种是过渡金属氧化物B、各组分之间可能有相互作用C通常是均匀的一个相D、结构十分复杂正确答案:C12.下述方法不是将氧化物分散于大表面和载体的方法(A.沉淀B、干燥C离子交换D浸渍正确答案:B13、已知某催化剂的质量堆体积和汞置换体积,那么可以求出该催化剂的()A假密度B、真密度C视密度D、以上三种说法都正确正确答案:A 14、下列物质有可能作为催化剂的是()A高岭土B、岩石C木炭D、不锈钢正确答案:A 15、负载型催化剂通常用何种方法制备?()A.浸渍法B.沉淀法C.Raney法D.熔融法正确答案:A 16、催化裂化过程中,造成分子筛催化剂失活的主要原因是()A.活性组分的流失B、催化剂晶相结构受到大的破坏C催化剂颗粒破裂D.催化剂酸中心上发生严重积炭正确答案:D 17、固体酸催化剂不能催化的反应:()A 烃异构化B、醇脱水C苯烷基化D、甲醇脱氢正确答案:D 18、吸附等温线大致有几种类型?类型I 对应的吸附剂的孔径范围是多少?()A、5种类型;孔径＜2nmB、5种类型;孔径＜20nmC 4种类型;孔径＜2nmD、4种类型;孔径＜20nm正确答案:A 19、下列催化剂制备方法中,只能制备低含量金属负载型催化剂的是(A.沉淀法B、机械混合法C离子交换法D、浸渍法正确答案:C20、催化剂这一概念历史上最早是由哪位科学家于何年正式提出的( A 奥斯特瓦尔德,1806B贝采里乌斯，1836C贝采里乌斯,1808D奥斯特瓦尔德,1836正确答案:B二、多选(20 分21 、催化剂的活性随运转时间变化可分为的三个时期为()A上升期B、成熟期C稳定期D、衰老期正确答案:BCD 22、影响固体酸催化剂催化性能的酸性质因素有()A温度B、酸类型C压力D、酸量正确答案:BC 23、下面不属于n 型半导体的是()A、Z noB、N iOC、C u2OD、C UO正确答案:BCD 24.下列选项中会影响CO不同吸附态因素的是( A.金属的类别B遮盖率C温度和压力D、浓度正确答案:ABC 25 关于金属化学吸附活性描述正确的是(A.化学吸附热包括金属的升华热B、化学吸附热包括电负性校正C随着金属在周期表中的位置从左到右，化学吸附热逐渐减少D.化字吸附热与金属原子气相反应热不一致正确答案:ABC 26、金属催化剂主要催化哪些类型的反应()A加氢反应B、重整(异构)反应C氧化反应D、腐蚀处理正确答案:ABC27、催化裂化过程中,造成分子筛催化剂失活的主要原因不包括(A.活性组分的流失B、催化剂晶相结构受到大的破坏C催化剂颗粒破裂D、催化剂酸中心上发生严重积炭正确答案:ABC28、下面()是化石能源A.液化气B原子能C石油D沼气正确答案:ACD29、碱土金属氧化物表面上具有()碱位A具有得到电子能力的B、可提供碱性的C可获得碱性的D、具有给予电子能力的正确答案:BD 30、金属催化剂的毒物主要包含()A 硫化物B、砷化物C氰化物D、重金属杂质正确答案:ABD 31、关于能带描述正确的是()A.满带指能带已经充满电子B、禁带是指电子不能存在的区域C能带的电子充填情况等同于原子能级D.能带中能级的密度随能量增加而增加正确答案:ABD32、Langmuir 吸附模型有哪些假定(A吸附剂表面均匀B.吸附分子间无相互作用C吸附是单分子层吸附D.任何条件下，吸附与脱附都不可建立动态平衡正确答案:ABC33、下列影响催化剂活性衰退的原因中,不可逆的是()A活性组分的烧结B、活性组分剥落C、催化剂的化学组成发生变化D、吸附了其他物质正确答案:ABC34、载体可用于()A改进催化剂的机械强度B、改变由于温度变化引起的各种应力的能力C、改变由于温度相变引起的各种应力的能力D、改变催化剂的活性组分正确答案:ABC35、下列属于均相催化反应特点的是()A.反应物与催化剂是分子一分子间接触B、一般情况下，质量传递过程在动力学上不占重要地位C、在许多场合，都要考虑传质过程阻力对动力学的影响D.均相配位催化反应机理涉及的是容易鉴别的物种正确答案:ABD36、下列催化过程中,不是因活性组分挥发流失造成催化剂失活的是A用于催化重整反应的Pt-Re∕-AI203催化剂B 用于催化酯化反应的固体酸催化剂C用于催化醋酸和乙炔合成醋酸乙烯的醋酸锌活性炭催化剂D用于催化加氢反应的骨架镍催化剂正确答案:ABD 37、下面()物质含有固体酸中心A、分子筛B、高岭土C、烧碱D、阴离子交换树脂正确答案:AB38、属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是()A 粒子与流体间有浓度差B、粒子与流体间无浓度差C床层径向有温度梯度D、床层径向有浓度梯度正确答案:BCD 39、分子筛催化剂的特点是什么()A.具有较高活性B.具有较高选择性，但不可择形催化C.、具有较灵活的调变性D.具有较好的稳定性正确答案:ACD40、催化剂浸渍制备法中活性组分分布的类型有(A.蛋白型B.蛋黄型C蛋壳型D.均匀型正确答案:ABCD三、判断(23 分41、均相催化列与反应物或产物处于同一相态中正确答案：正确42、从功能来看,固体催化剂最多由三部分构成:活性组分、助剂、载体。

第一章1.催化剂的基本特性：1）催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量；2）催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性；3）催化剂只能加速热力学上可能进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；4）催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置；5）催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。

2.催化剂按工艺与工程分类：多相固体催化剂，均相配合物催化剂，酶催化剂。

3.多相固体催化剂包括：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，其他。

4.酶催化剂：高催化效率；选择性高；反应条件温和；可自动调节活性。

第二章1. 固体催化剂的制备所需的单元操作：溶解，熔融，沉淀，浸渍，离子交换，洗涤，过滤，干燥，混合，成型，焙烧和还原。

2. 工业催化剂的传统制造方法：沉淀法，浸渍法，混合法，离子交换法，热熔融法。

3. 沉淀法分为：单组分沉淀法，共沉淀法，均匀沉淀法，浸渍沉淀法，导晶沉淀法。

4. 沉淀剂的选择原则：1）尽可能使用易分解挥发的沉淀剂；2）形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤；3）沉淀剂的溶解度要大；4）沉淀物的溶解度应很；5）沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染。

5. 沉淀带入的杂质的原因：表面吸附，形成混晶，机械包藏。

6. 沉淀形成的影响因素：浓度，温度，PH值，加料方式和搅拌强度。

7. 浸渍法：过量浸渍法，等体积浸渍法，多次浸渍法，浸渍沉淀法，喷洒流化法浸渍法，蒸汽相浸渍法。

8. 成型方法：压片成型，挤条成型，喷雾成型，转动成型。

9. 焙烧的目的：1）通过物料的热分解，除去化学结合水和挥发性物质（如CO2、NO2、NH3），使之转化为所需的化学成分，其中可能包括化学价态的变化；2）借助固态反应、互溶、再结晶，获得一定的晶型、微粒粒度、孔径和比表面积等；3）让微晶适度地烧结，提高产品的机械强度。

新材料与催化剂工程专业前景
工业催化学科是化学工程与技术一级学科的二级学科，它以催化科学技术为核心。

催化科学技术是当今化学品、燃料、材料、医药和食品生产及环境净化的支柱科学技术，是现代化学工业的基石，对于国民经济、环境和公众健康起着基础性的作用。

21世纪，催化仍然将是推动化学工业、石油炼制工业技术进步的核心技术，其在新材料、生物技术、环境保护等高新技术领域也面临着重大的发展机遇。

研究方向：01.催化剂工程。

02.催化反应工程。

03.催化材料。

04.催化化学。

培养目标：本专业培养研究生具有严谨求实的科学态度和作风，掌握催化化学、反应工程、材料科学等方面宽广而坚实的理论基础、较系统深入的专门知识以及熟练的实验操作技术;具有独立从事科学研究、教学工作或担任专业技术工作的能力，具有创新精神;能熟练运用计算机和先进的测试技术;熟练掌握一门外语，能够阅读本专业的外文资料，并具备一定的听说和书面表达能力。

(单选题) 1: 离子交换剂包括无机离子交换剂和（）
A: 有机离子交换树脂
B: 有机离子交换剂
C: 无机离子交换树脂
D: 离子交换剂
正确答案: B
(单选题)2: 下列哪一个不是等温吸附时的物系特点( D )
A: 被吸收的组分量很少
B: 溶解热小
C: 吸收剂用量较大
D: 被吸收组分的浓度高
正确答案: D
(单选题)3: 采用时均化的处理方法描述湍流运动时,( )速度的时均值为零。

A: 瞬时
B: 时均
C: 脉动
正确答案: A
(单选题)4: 分子筛催化剂择形催化有()种类型。

A: 3
B: 5
C: 2
D: 4
正确答案: D
(单选题)5: 借助（）引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的方法称为导晶沉淀法
A: 溶剂
B: 催化剂
C: 溶剂
D: 晶化导向剂
正确答案: D
(单选题)6: 在稳定地工业装置上以小口径侧线引出部分工艺气体，至催化剂测流反应器，进行评价实验。

反应后（）称为工业装置测流实验。

A: 气体返回原工业装置主流工艺气中继续使用
B: 直接废弃
C: 回收利用但不能用于原工业装置主流工艺气中
D: 洗涤之后再使用
正确答案: A
(单选题)7: 下列哪项是动力学的目的（）
A: 提供数学模型，弄清反应机理。