无机化工产品

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页数:916
译者:
出版时间:2004-1
价格:86.00元
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isbn号码:9787502547776
丛书系列:
图书标签:
  • 化工手册
  • 无机化工
  • 化工产品
  • 无机化学
  • 工业化学品
  • 化学原料
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具体描述

化工产品手册(无机化工产品),ISBN:9787502547776,作者:司徒杰生,王光建,张登高主编

现代工业催化剂的革新与应用:从理论到实践的深度剖析 图书简介 本书旨在全面、深入地探讨现代工业催化剂领域的前沿进展、核心理论及其在当代化工生产中的具体应用。我们着眼于催化科学的跨学科特性,将化学、材料科学、物理工程学等多个学科的知识融会贯通,构建一个既有深厚理论基础,又紧密贴合工业实际需求的知识体系。本书的撰写,严格遵循学术严谨性与工程实用性并重的原则,力求为催化研究人员、化学工程师以及高年级本科生和研究生提供一份兼具参考价值和前瞻视野的专业读物。 第一部分:催化科学的基石与前沿理论(奠定基础) 本部分将从催化作用的基本原理出发,系统梳理经典催化理论,并重点介绍近年来取得突破性的新型理论模型。 第一章:催化作用的本质与分类 深入剖析多相催化、均相催化和生物催化的基本定义、反应机理和能量学特征。重点讨论活性位点的概念、表面电子态对催化活性的影响,以及催化剂失活的内在机制。引入“活性-选择性-稳定性”三元关系理论模型,为后续的催化剂设计提供评估框架。 第二章:表面科学与反应动力学 详细阐述固体催化剂表面的结构表征技术,包括但不限于透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和表面等离子体共振(SPR)等。在动力学层面,结合阿累尼乌斯方程和过渡态理论,探讨表面吸附与脱附过程在决定整体反应速率中的关键作用。引入先进的反应网络建模技术,以解析复杂多步反应中的决速步骤。 第三章:量子化学计算在催化设计中的应用 本章侧重于密度泛函理论(DFT)在预测催化剂性能方面的应用。讲解如何利用第一性原理计算来模拟反应中间体的稳定性、反应能垒,以及催化剂与反应物之间的电子转移过程。重点阐述“高通量计算筛选”的概念,以及如何将计算结果指导到实际的材料合成中去。 第二部分:新型催化材料的设计与合成(聚焦创新) 本部分是本书的重中之重,详细介绍了当前最具工业应用潜力的几大类新型催化材料的制备技术与结构-性能关系。 第四章:纳米尺度催化剂的精准构筑 讨论如何通过自下而上的组装策略(如溶胶-凝胶法、微乳液法)和自上而下的模板法(如软/硬模板法)来控制纳米催化剂的尺寸、形貌和晶体缺陷。特别关注单原子催化剂(SACs)的制备挑战与优势,分析其原子级分散性带来的电子效应。 第五章:金属有机框架(MOFs)与共价有机框架(COFs)的催化潜力 系统介绍MOFs和COFs作为多孔晶体材料在多相催化中的应用。重点分析其高度可调的孔道结构、巨大的比表面积,以及如何通过功能化有机配体来引入特定的活性中心,实现“位点隔离”和“限域效应”催化。讨论其在光催化和电催化中的新兴角色。 第六章:非贵金属基催化剂的突破 针对贵金属资源稀缺和成本高昂的问题,本章聚焦于基于铁、钴、镍、铜等非贵金属的催化体系。深入研究如何通过合金化、掺杂、负载等手段,提升非贵金属催化剂的活性和稳定性,特别是在加氢反应、氧化反应和C-H键活化领域取得的最新进展。 第三部分:关键工业过程中的催化技术应用(面向实践) 本部分将理论与材料科学的成果,直接映射到若干重要的现代化工生产流程中,展示催化剂的工程化应用细节。 第七章:绿色氧化反应的催化策略 探讨如何使用环境友好的氧化剂(如空气、氧气、双氧水)替代传统的高污染氧化剂。详细分析了分子筛、负载型过渡金属氧化物在选择性氧化(如环氧化、羟基化)中的作用机制。重点讨论了反应器设计与催化剂床层优化对提高反应选择性的重要性。 第八章:能源转化中的电催化与光催化 聚焦于可持续能源领域。在电催化方面,深入解析水分解(析氢反应OER/HER)和二氧化碳还原(CO2RR)的催化剂设计。在光催化方面,阐述半导体材料(如TiO2、氮化碳)的能带结构调控,以实现高效的光能捕获和电荷分离,推动污染物降解和燃料合成。 第九章:生物质转化与平台化合物的合成 面对化石能源替代的需求,本章关注生物质(纤维素、半纤维素、木质素)的催化转化路线。详细讨论了催化剂在生物质平台分子(如羟甲基糠醛HMF、乳酸)制备过程中的作用,以及如何设计具有酸碱协同位点的催化剂以实现复杂的级联反应。 第四部分:催化剂的工程化与可持续性(面向未来) 本部分关注催化剂从实验室走向工业规模所面临的工程化挑战,以及催化领域如何响应全球可持续发展的要求。 第十章:催化剂的失活机理与再生技术 系统总结工业催化剂失活的主要类型:烧结、积碳、中毒和相变。详细介绍各种催化剂的原位再生技术,包括热再生、氧化还原再生以及超临界流体再生法。讨论如何通过先进的诊断技术(如Operando光谱)实时监测失活过程。 第十一章:反应器设计与过程强化 阐述了催化反应器(固定床、流化床、反应精馏等)的设计原则及其对催化剂性能体现的影响。引入过程强化(Process Intensification)的概念,如微反应器技术和磁流化床技术,如何通过优化传质和传热,实现催化过程的更高效率和更小占地面积。 第十二章:可持续催化与环境催化 探讨催化剂在环境治理中的应用,包括工业废气(VOCs)的催化燃烧、脱硝技术(SCR/SNCR)以及废水中有机污染物的催化氧化。强调绿色化学原则在催化剂筛选、溶剂选择和原子经济性方面的指导意义,展望未来催化科学在碳捕获与利用(CCU)中的关键作用。 总结与展望 本书的最终目标是展示催化科学作为驱动现代化学工业核心动力的重要性。通过对基础理论、材料创新和工业应用的全面覆盖,读者将能够深刻理解当前催化研究的热点和未来发展趋势,为解决复杂化学挑战提供强有力的理论和技术支撑。本书内容聚焦于催化材料的结构调控、反应机理的深入理解以及如何将其转化为高效、可持续的工业流程。

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读完这本关于“无机化工产品”的著作,我最大的感受是它在技术细节上的极致追求,简直达到了“吹毛求疵”的程度,但这种“吹毛求疵”恰恰是化工行业所需要的。例如,在介绍烧碱(氢氧化钠)的生产时,书中对隔膜法、离子膜法和早期的汞法进行了详尽的对比分析,不光是效率和能耗的差异,连设备材质对产品纯度的微妙影响都被列举得清清楚楚。这种对工艺参数控制的关注,体现了作者对实际生产现场的深刻洞察。我记得有一次我遇到了一个关于氯气干燥塔效率低下的问题,翻阅此书时,书中关于吸附剂的选择和再生周期的优化建议,直接为我提供了解决问题的关键思路。它不是那种只停留在教科书概念层面上的书,它更像是一本藏在资深工程师工具箱里的“秘籍”,充满了实战经验的沉淀和提炼。对于想要深入优化现有生产流程的工程师而言,这本书的价值远超其定价。

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坦白说,这本书的深度和广度令人叹为观止,但其中某些章节的数学推导和热力学分析部分,对非化工专业的读者来说,确实是一个不小的挑战。比如,在讨论盐化工产品的平衡溶解度和相图绘制时,那些复杂的多元系相平衡方程和涉及活度系数的修正,需要读者具备非常扎实的化学热力学基础才能完全消化。我个人不得不花费大量额外时间去复习相关的基础知识。然而,这种学术上的“门槛”也反过来证明了本书的专业性和权威性。它没有为了迎合大众读者而稀释核心的科学原理,而是坚持提供最精确、最前沿的理论模型。对于那些立志在无机化工领域深耕的硕士和博士研究生而言,这些深度内容恰恰是他们进行前沿研究和突破的关键参考点,是构建坚实理论大厦不可或缺的基石。

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这本书的叙事风格非常独特,它不像许多同类书籍那样枯燥乏味,反而带有一种史诗般的宏大叙事感。它将无机化工产品的发展史与世界工业革命的浪潮紧密结合起来,让你在学习硝酸的合成时,仿佛能感受到一战时期对爆炸物需求的紧迫性,或者在了解合成氨的过程中,体会到哈伯-博施法如何改变了全球农业的格局。作者似乎拥有将冰冷的化学方程式赋予时代背景和人文关怀的能力。这种叙事策略极大地激发了我的阅读兴趣,让我不再将这些基础产品视为理所当然的存在,而是认识到它们每一种背后都蕴含着人类智慧与不懈奋斗的结晶。这种“大历史观”的切入点,使得原本可能枯燥的单元操作描述,变得生动而富有教育意义,非常适合作为专业入门引导读物。

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这本书的封面设计得极其简洁,黑底白字,乍一看还以为是某个严肃的学术期刊,但内页的排版和内容的编排却完全展现了其作为一本专业教材的严谨与深度。我尤其欣赏作者在处理复杂化学反应机理时所展现出的那种深入浅出的能力。比如,在阐述硫酸的工业制备过程中,那些关于接触法催化剂活性变化的讨论,如果没有扎实的理论基础和丰富的工程经验,是很难写得如此透彻、又兼具可读性的。书中对各种无机产品从原料获取、合成工艺到最终应用场景的梳理,脉络清晰,逻辑严密。它不仅仅是在罗列知识点,更像是在构建一个完整的工业生态系统,让你能从宏观上理解每一种基础化学品在现代工业链条中的战略地位。即便是对于初学者来说,也能从中找到清晰的指引,不至于被海量的信息淹没。这本书无疑是化学工程领域里一本不可多得的“定海神针”,值得反复研读,常读常新。

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作为一名致力于可持续发展的研究人员,我对书中关于“绿色化学”和“循环经济”在无机化工领域应用的章节给予了极高的评价。现在许多教材依然沉溺于传统的、高能耗、高污染的生产模式,而这本书却以前瞻性的眼光,详细阐述了如何利用新型催化剂减少副产物生成,以及如何高效回收和再利用工业废弃物中的有价元素。例如,关于磷肥生产中磷石膏的综合利用方案,书中列举了好几种国际上正在试点或已投入应用的先进技术路径,并对每种方案的经济可行性和环境效益进行了量化分析。这种务实又负责任的态度,是当代化工教育所急需的。它不仅教会我们“如何制造”,更重要的是引导我们思考“如何更负责任地制造”,无疑是引领行业未来方向的宝贵资料。

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