《催化剂制备》课程教学大纲
课程代码:080151006
课程英文名称: Preparation of Catalysts 课程总学时:36 讲课:28 实验:08 上机:0 适用专业:化学工程与工艺
大纲编写(修订)时间:2010年6月
一、大纲使用说明
(一)课程的地位及教学目标
本课程是化学工程与工艺专业催化方向学生必修的专业课。催化过程在现代化工中有着极其重要的作用,而催化剂的制备是催化科学与技术的主要组成部分。通过本课程的学习,可培养学生运用所学知识解决催化剂生产和科研中出现问题的能力。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求
学生在学习本课程后,应掌握催化剂制备各单元操作的基本原理,典型的催化剂制备方法、工艺过程及相关设备,工艺条件对催化剂性能的影响,并了解催化剂制备技术的新进展,能够根据所学知识指导并参与催化剂设计、开发和制备的有关工作。 (三)实施说明
本课程涉及内容较多,对基础理论重点讲授,对制备过程结合生产实际来讲授,配以适当的图片,使得内容更加生动具体。任课教师需了解本门课程和本专业其他课程之间的关系,注意避免知识重叠或衔接不当。 (四)对先修课的要求
本课程应在无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、催化原理等课程之后开设。
(五)对习题课、实验环节的要求
结合理论讲授部分的内容,适当布置查阅文献资料的作业,并结合学生的完成情况让学生在课堂进行讲述及讨论。根据课程进度,安排相应的实验,培养学生的实际操作能力。 (六)课程考核方式
1.考核方式:考查
2.考核目标:掌握催化剂制备的基本方法和典型工艺 3.成绩构成:平时考核(包括出勤、作业等)成绩 30% 课堂讨论 20%
测验 50%。
(七)主要参考书目: 《催化剂制备过程技术》, 张继光编,中国石化出版社,2006
《催化剂设计与制备工艺》. 许越编,化学工业出版社,2004
二、中文摘要
本课程是化学工程与工艺专业的工业催化专业方向的专业课,是在无机化学、催化原理等课程的基础上开设的,课程的主要内容包括沉淀法、浸渍法等制备催化剂的基本方法及对制备过程中工艺条件的研究,旨在使学生掌握催化剂制备的基本方法及工艺条件,并了解催化剂制备的基本工艺流程。
三、课程学时总体分配表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 教学内容 绪论 晶形沉淀的生成 影响晶形沉淀的因素 胶态沉淀 沉淀物的老化及共沉淀法 过滤和洗涤 干燥和焙烧 成型 载体 浸渍方法原理 离子交换法 混合与热熔融法 典型催化剂的制备方法 催化剂制备技术的新进展 合计 学时 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 2 36 讲课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 28 实验 8 8 上机 四、大纲内容
第01部分 绪论
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
催化剂和催化作用
工业催化剂的特点和要求 催化剂的物理结构和化学结构 催化剂的设计步骤 催化剂的主要制备方法 重 点:
工业催化剂的特点和要求 催化剂的物理结构和化学结构 难 点:
催化剂的物理结构和化学结构 第02部分 晶形沉淀的生成
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
沉淀法概述 沉淀的生成原理
晶核生成及晶体生长动力学 重 点:
沉淀的生成原理 难 点:
晶核生成动力学 习 题:
沉淀法的基本特点
第03部分 影响晶形沉淀的因素
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
浓度对晶形沉淀的影响 温度对晶形沉淀的影响
以Y型沸石为例研究影响因素 重 点:
沉淀过程的影响因素 难 点:
习 题:
分析Y型沸石的沉淀过程,讨论其影响因素 第04部分 胶态沉淀
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
溶胶与凝胶
胶凝作用与胶溶作用 硅胶沉淀 重 点:
胶凝作用的基本原理 难 点:
硅胶沉淀过程的影响因素
第05部分 沉淀物的老化及共沉淀法
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
沉淀物的老化
共沉淀法 重 点:
沉淀物老化 难 点:
习 题:
沉淀物老化过程中的变化 第06部分 过滤和洗涤
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
过滤原理 洗涤的作用 重 点:
过滤的原理
第07部分 干燥和焙烧
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
干燥原理及设备
焙烧基本原理、焙烧条件对催化剂性能的影响、焙烧设备 重 点:
焙烧条件对催化剂性能的影响 第08部分 成型
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
成型对催化剂性能的影响 成型助剂 成型方法 重 点:
成型方法对催化剂性能的影响 第09部分 载体
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
载体的作用与选择
常用载体的性质 氧化铝载体 非氧化铝载体 重 点:
载体的作用
第10部分 浸渍方法原理
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
浸渍法基本原理
浸渍过程影响因素 竞争吸附原理
活性组分的浓度分布 重 点:
浸渍过程影响因素 难 点:
竞争吸附原理 习 题:
分析浸渍过程影响因素对催化剂性能的影响 第11部分 离子交换法
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
离子交换法的基本特点
相关实例 重 点:
离子交换法的原理及特点 第12部分 混合与热熔融
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
共混合法
热熔融法 重 点:
干混法与湿混法 难 点: 共混合法
第13部分 典型催化剂的制备方法
总学时(单位:学时):10 讲课:2 实验:8 上机:0 具体内容:
沉淀法催化剂的制备方法 浸渍法催化剂的制备方法 实 验:
采用沉淀法制备氧化铝
采用浸渍法制备贵金属催化剂 第14部分 催化剂制备技术的新进展
总学时(单位:学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:
催化剂制备技术的研究进展 相关实例 习 题:
查阅并整理相关资料,综述催化剂的传统制备方法及制备技术的新进展
编写人: 党明岩 审核人: 陈维民 批准人: 赵平