第1章 绪论1

1.1 催化科学发展简史1

1.1.1 催化概念的诞生1

1.1.2 从经验走向科学，创建催化科学的物理化学基础2

1.1.3 催化科学发展的第三阶段(1898~1918)3

1.1.4 工业催化和表面物理化学并行发展的时期3

1.1.5 表面物理化学与技术对催化科学的冲击4

1.1.6 经典方法研究多相催化机理发展阶段5

1.1.7 固态化学与多相催化剂设计发展时期6

1.1.8 环境催化和手性催化发展的30年7

1.2 工业催化发展简史8

1.2.1 基础化工催化工艺开发期8

1.2.2 催化燃料过程开发时期(1918~1945)9

1.2.3 催化科学与技术快速发展时期(1946~1970)10

1.2.4 环境催化发展的20年(1970~1990)12

1.2.5 新型催化材料的发展12

1.2.6 手性催化和药物合成工业发展(1990至今)14

1.3 催化科学与技术的重要性15

1.3.1 工业催化剂在经济上的重要性15

1.3.2 新能源开发对催化技术的需求16

1.3.3 催化对环境科学的重要性16

1.3.4 催化科学与技术对生命科学的重要性16

1.4 催化基本概念和工业催化剂的基本要求17

1.4.1 催化定义与特征17

1.4.2 对工业催化剂的要求18

1.5 原料、市场、政策综合对工业催化剂研制生产的影响22

1.6 课程的性质与任务24

参考文献25

第2章 催化作用模式及相关基本原则26

2.1 催化作用基础26

2.2 催化作用的前奏--化学吸附26

2.2.1 活性部位26

2.2.2 表面化学吸附键27

2.3 多相催化作用模式29

2.3.1 多相催化体系的剖析29

2.3.2 金属催化剂活性的理论分析34

2.3.3 负载型金属催化剂的活性分析37

2.3.4 合金催化剂38

2.3.5 金属簇状物催化剂39

2.3.6 半导体催化剂的电子理论40

2.3.7 复合氧化物催化剂及其催化作用42

2.3.8 固体酸碱催化剂及其催化作用46

2.3.9 分子筛催化剂及其催化作用50

2.4 过渡金属络合催化剂及其催化作用55

2.4.1 过渡金属离子的化学键合55

2.4.2 络合催化中的关键反应步骤57

2.4.3 络合催化循环59

2.4.4 配位场的影响63

2.5 聚合催化剂及其作用64

2.5.1 茂金属聚合催化剂与新型聚合物材料64

2.5.2 非茂后过渡金属烯烃聚合催化剂的研究进展68

2.5.3 组合聚合物催化技术69

2.5.4 高速组合筛选技术72

参考文献73

……

全书分为16章。第1章论述催化科学和工业催化发展简史;第2章论述催化作用的基本原则和基本模式;第3章论述工业催化剂设计原理和方法;第4章介绍催化材料学;第5章论述工业催化的过程工程;第6章介绍催化作用和催化过程的计算机模拟;第7章论述离子液体及其在环境催化中的应用;第8、9、10章为能源工程中催化技术案例分析;第11、12、13章为生物催化技术案例分析;第14、15章为环境催化技术案例分析;第16章为催化发展展望。《工业催化剂设计与开发》的特点是将催化作用的基本原理、催化新材料、计算机模拟与工业催化剂设计、开发结合起来，并对新世纪人们关注的能源、环境、生物领域中的工业催化技术进行了案例分析。《工业催化剂设计与开发》可作为高等院校化学工程、化学工艺、工业催化、应用化学等化学化工类专业以及环境、材料相关专业的研究生教学用书，也可供从事与催化相关的科研、设计和生产人员参考。

催化剂种类繁多，主要有金属催化剂、金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸碱催化剂、络合催化剂、生物催化剂等，其制造方法也各异。

催化剂工业中的主要产品种类有:石油炼制催化剂、石油化工催化剂(包括高分子合成中用的聚合催化剂)、无机化工催化剂(主要是制造氮肥和硫酸的催化剂)、环境保护催化剂等。

中华人民共和国成立之后，随着化肥、炼油、石油化工等工业的兴起而发展壮大。

目前，化肥工业中所用的蒸汽转化、低温变换、中温变换、甲烷化、氨合成等催化剂均有一些工厂生产。

炼油工业中所用的微球分子筛裂化催化剂、小球硅铝裂化催化剂、双金属重整催化剂、各种加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂、叠合催化剂等也都大量生产，其中裂化催化剂年产量已达万吨以上。

石油化工中所用的裂解气加氢除炔烃、裂解汽油选择性加氢、二甲苯异构化、甲苯歧化等催化剂也均投入生产。此外，目前生产的还有丙烯氨化氧化、乙烯氧化制环氧乙烷以及乙烯聚合、丙烯聚合等各种催化剂。

中国的催化剂工厂多附属于化肥厂、炼油厂、石油化工厂，但所生产的催化剂供应全国，并且还承担新催化剂的放大试制工作。还有一批专门生产氧化铝载体、氧化硅载体、活性炭载体以及分子筛的工厂。