1 催 化 作 用 原 理
《催化作用基础》
课程名称： 《催化作用基础》或 《催化作用原理》或 《催化剂与催化作用》
绪论
第一章 催化剂与催化作用的基本知识
第二章 催化剂的吸附、表面积和孔结构
第三章 金属催化剂及其催化作用
第四章 半导体催化剂及其催化作用
第五章 酸碱催化剂及其催化作用
第六章 配位络合物催化剂及其催化作用
第七章 催化剂的评价及失活与再生
第八章 催化剂的设计和制备
专题讲座： 1. 择形催化与高选择性催化分子筛材料
2. 芳胺N-烷基化反应及其催化剂研究
3. 钛硅（TS-1）分子筛的合成及催化应用
4. 催化新材料：MCM-41等
#现代物理测试手段与催化剂的表征：
XRD， SEM， IR， NMR， UV-Vis， UV-Raman，NH3-TPD等
——催化剂及其催化作用的基础研究 2 参考书目
1. 王桂茹主编，王祥生审，
《催化剂与催化作用》,2000年8月第1版大连理工大学出版社出版 [王桂茹，李书纹编（大连工学院石油化工教研室）（讲义） 1986年]
2. 吉林大学化学系《催化作用基础》编写组编，
《催化作用基础》 1980年科学出版社出版
3. 黄开辉，万惠霖编（厦门大学化学系），
《催化原理》 1983年科学出版社出版
4. 顾伯锷，吴震霄编，
《工业催化过程导论》 1990年高等教育出版社出版
5. 王文兴编，
《工业催化》 1982年化学工业出版社出版
6. 闵恩泽著，《工业催化剂的研制与开发—— 我的实践与探索》，
1997年中国石化出版社出版
7. 陈连璋编著，
《沸石分子筛催化》 1990年大连理工大学出版社出版
8. 徐如人，庞文琴，屠昆岗等著，
《沸石分子筛的结构与合成》1987年吉林大学出版社出版
第一章 绪论
一、课程的性质和任务
了解催化过程的化学本质；熟悉工业催化技术的基本要求和特征；为培养化工工艺类专业工
程师提供坚实的理论基础。
化学与化工是自然科学技术发展的基础学科之一。
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中能量关系的学科。
化工是运用化学原理和机械原理，将物质的组成、结构、性质变成目标产品的过程工程学科。
催化作用的意义 催化作用是现代工业极其重要的过程，是现代世界最重要的技术之一，如
果没有催化作用，现在的生活将与我们实际所看到的截然不同。
大约90%的化学品与材料是借助催化作用通过分步反应生产出来的。
能源化工：目前能转化成燃料的碳源有三类：原油及相关物质；煤炭；生物质。
这三类物种的充分开发和有些利用有赖于催化剂。
环境保护：造成大气污染的三个主要领域，都可通过催化技术加以控制：
（1）对于污染大气的可燃性气体，采用催化燃烧技术控制；
（2）对于工业装置排放的NOX，可将其催化还原为氮气；
（3）对于各种车辆用燃料排放气的控制，目前虽已提出很多种方法，如改用清洁燃料，重
新设计发动机等，采用催化燃烧技术也能达到控制目的。
3. 生物体内的酶是生物赖以生存的一切化学过程的催化剂。
酶的催化作用至今还难在生物体外实现：酶催化效率高，选择性好，反应条件温和。
弄清自然界中酶催化过程，不仅有利于了解自然奥秘，也将大大提高人类利用自然、改造自
然的本领。
第二章 催化作用与催化剂
催化剂加速化学反应的实例
SO2 ＋ O2 SO3 ( V2O5催化剂)
无催化剂时，即使加热也几乎不生成SO3。
N2 ＋ H2 NH3 (Fe催化剂)
若没有铁催化剂，在反应温度为400℃时，其反应速度极慢，竞不能觉察出来，而当
有铁催化剂的存在时，就实现工业生产合成氨。
关于可逆反应
根据微观可逆原理，假如一个催化反应是可逆的，则一个加速正反应速率的催化剂也
应加速逆反应速率，以保持K平不变（K平＝K正/K逆）。
课件之一：催化基本知识
高效催化师模型
1. 理解催化
模块1 理解催化
模块2 两个基础模型
模块3 三个核心内容
模块4 四类关键技术
模块5 六类催化工具
模块6 十类典型应用
理解催化（Understanding facilitation）
目的
本部分内容是整个催化师体系的基础，是催化师的入门课程内容。涉及催化的定义，催化师做什么，催化师的信念系统，好的和坏的催化师行为，催化技巧的层次，催化工作的阶段划分等。
内容
1 催化的定义What is facilitation
2 催化师做什么What does a facilitator do
3 催化师的信念系统What do facilitators believe
4 好的和坏的催化师行为Best and worst facilitator practices
5 催化技巧层次Facilitation skill levels
6 催化工作阶段The stages of facilitation
理解催化1: 催化的定义
定义
催化的原意是“使…变得容易”。
这里的催化是指使团队和会议更有效的一种对内容中立的过程设计和引导行为。
催化师就是一个中立的过程设计和引导者。 完美的会议是内容和过程高度统一的结果。催化师作为过程专家，帮助客户（内容专家）达成目标。
完美的会议
内容和过程的区别
理解催化2: 催化师做什么
定义
催化师典型的行为和工作内容。
内容清单
1.帮助小组定义总体目标和具体目标 2.帮助小组成员评估自身需求并制定解决问题的计划
3.提供过程设计以帮助小组有效利用时间做出高水平的决策
4.引导小组研讨过程避免小组离题
5.忠实记录小组讨论结果
6.帮助小组正确理解过程以提高工作效率（培训过程，讲授知识）
7.确保假设浮出水面并得到验证
8.帮助小组成员评估现有的技巧，并学习掌握新的技巧
9.使用达成共识的方法确保每个人的意见都得到重视
1 1.3 催化剂的定义、分类和命名
定义1：又叫触媒，IUPAC于1981年定义，催化剂是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。
定义2：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
催化剂是参与反应的，其物理性质有可能改变.可加速反应速率的称为正催化剂.。目前化工生产和石油炼制中，90%以上的反应要用到催化剂。可加速反应速率的称为正催化剂。可降低反应速率的称为阻化剂或负催化剂。塑料和橡胶中的防老剂、金属防腐用的缓蚀剂和汽油燃烧中的防爆震剂等都是阻化剂。
工业催化剂：特指具有工业生产实际意义的催化剂。必须具有能满足工业生产所要求的活性、选择性、耐热波动耐毒物的稳定性、耐磨蚀性、抗冲击强度和抗压碎强度、良好的导热性能、容易再生等。
催化剂的分类：5-6
按元素及化合态：金属催化剂：Fe、Co、Ni、Pt等、氧化物或硫化物催化剂，酸、碱、盐催化剂、金属有机化合物
按来源：非生物催化剂（天然矿物、合成产物）、生物催化剂
按催化单元反应：氧化催化剂、加/脱氢催化剂、聚合催化剂
按工业类型：石油炼制催化剂、无机化工（化肥工业）催化剂、有机化工（石油化工）催化剂
环境保护催化剂、其他催化剂
1.3.1 金属、合金
功能：加氢、脱氢、氢解、（氧化）
1. 负载型：⑴低负载型的催化剂，负载量：0.3%~0.5%例如：Pt/Al2O3、Ru/SiO2、Pt-Re/ Al2O3、Ni-Cu/
Al2O3一般均为贵重金属催化剂
⑵高负载型的催化剂：活性组分载入量：40％~70％，例如：Ni/Al2O3、Co/Al2O3
功能：加氢、脱氢、氢解、（氧化）
2. 多孔型(不需要载体)例如：Raney Ni、Co、Cu„.形状类似海绵，用于油脂加氢
3. 整体型网型：Ag网、Pt网，用于氨氧化反应。 2 4、合金
