工业催化读书心得

《工业催化》读书心得

《工业催化》这本书以介绍工业催化剂的发展简史；催化作用的基本原理；各类催化剂及其催化作用；催化技术在能源环境方面的应用以及新型催化材料和新的催化技术；催化剂的设计、设备、使用及其活性评价与表征。

众所周知，催化剂的研究和开发是现代化学工业的核心问题之一，现代化学工业的巨大成就是同使用催化剂联系在一起的。目前90%的化工产品，是借助催化剂生产出来的。“没有催化剂，就不可能建立现代的化学工业”的说法，并非言过其实。无机化学工业中的合成氨、硝酸和硫酸等的生产，石油加工工业的催化裂化、催化重整等二次加工过程，有机化工原料中的甲醇、丁辛醇、乙酸和丙醇等的生产，煤化工中的催化液化与气化，高分子化工中的三大合成材料的生产等，无不与催化剂有关。

工业催化剂经历了发现、发展、成熟以及投入使用的阶段，催化剂作用发现于19世纪初，是许多学者通过观察众多的化学现象，如淀粉在酸存在下转化成葡萄糖；金属Pt粉浸在酒精中使后者一部分变为乙酸等等化学现象，使得学者们不断研究和探索，提出了“催化作用”的概念，奠定了现代催化剂生产的基础。

合成氨工业化是最伟大、影响最深远的催化工艺，在德国取得了氮气和氢气直接合成氨的成功后，催化剂在化学反应中的作用也原来越明显，同时也使合成氨的研究具备了推向工业化的基础。20世纪30~70年代属于催化科学与技术快速发展时期，炼油工艺的FCC和催化重整等加工过程，提供了大量的三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）等优质化工原料，再加上催化低聚和聚合技术的发明，为石油化学工业和高分子化工创造了发展空间。

下面就以催化剂的作用原理来具体说明催化剂的催化原理。根据IUPAC于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够加速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。涉及催化剂的反应称为催化反应。催化剂之所以能够加速化学反应趋于热力学平衡点，是由于它为反应物分子提供了一条较易进行的反应途径，及降低反应的活化能，所以能加快反应速率。由此也可以看到，催化作用的基本特征有四：1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应，而不能加速热力学上无法进行的反应；2、催化剂只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡的位置；3、催化剂对反应具有选择性；4、催化剂的寿命。

工业催化剂通常不是单一的物质，而是由多种物质组成。绝大多数工业催化剂有三类可以区分的组分，即活性组分、载体、助催化剂。载体是催化活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。将活性组分、助催化剂组分负载与载体上所制得的催化剂，称为负载型催化剂。通常载体能提供有效的表面和适宜的孔结构，增强催化剂的机械强度，使催化剂具有一定的形状，改善催化剂的传导性，减少活性组分的含量，活性组分与载体之间的溢流现象和强相互作用。

通过对催化剂的学习以及工业催化剂设计及评价，对催化作用有了更为深刻的理解。催化剂在现代化工生产的重要作用已不言而喻了，对于我们这些刚刚涉足催化领域的学子而言，可借此了解催化反掌的历史，领略先贤们的学术思想、所取得的辉煌成就以及催化过程对人类历史的巨大影响和推动作用，以培养对催化领域的兴趣。