本课程作为化学工程与技术学术型研究生的选修课,通过本课程的教学,学生应了解常见的催化实验研究方法。并通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考,能够掌握化工生产中催化剂的活性评价方法,了解化剂表征与测试的主要目标,学会化学组成和结构、纹理组织及机械性质及活性等主要性质的研究方法。
《催化实验研究方法》教学大纲
Methods for Catalysis Experiments and Studies
课程编码:SS053072 学分:2 课程类别:选修课
计划学时: 32 其中讲课: 32 实验或实践: 0 上机:0
适用专业:化学工程与技术
推荐教材:《固体催化剂实用研究方法》,刘维桥主编,中国石化出版社,2000年
参考书目:1. 固体催化剂研究方法,辛勤主编,科学出版社,2004年
2. 现代催化化学,辛勤主编,科学出版社,2016年
3. 境催化—原理及应用,贺泓主编,科学出版社,2008年
课程的教学目的与任务
本课程作为化学工程与技术学术型研究生的选修课,通过本课程的教学,学生应掌握常见的催化实验研究方法。通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考,能够使学生掌握化工生产中催化剂的活性评价方法,了解催化剂表征与测试的主要目标,学会化学组成和结构、纹理组织及机械性质及活性等主要性质的研究方法。从而加强学生催化的深厚基础,拓宽学生的知识面,增强学生独立思考问题和解决问题的能力。
课程的基本要求
1、通过本课程的教学,学生应掌握反应过程中的催化剂和催化作用的基础知识和基本规律。
2、通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考,能够掌握催化剂表征与测试的主要目标,理解比表面积和孔结构的测试原理;掌握催化剂颗粒性质及其粒径分布的测定方法,了解催化剂的机械性质和热性质,掌握催化表面性质表征常用的几种技术,理解XPS、SEM、TEM等技术的测定原理;掌握TPD曲线原理、操作及其在表征催化表面性质中的应用,了解活性测试的目的、作用及其意义。
3、要求学生在学完本课程后,学会如何表征固体催化剂的物理化学性质。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议(含课内实验)
第一章:催化基础和基本原理 建议学时:4
第一节 催化作用的特征
第二节 催化反应和催化剂的分类
第三节 固体催化剂的组成与结构
第四节 催化剂的反应性能
第五节 多相催化反应体系的分析
第二章:催化反应性能的测试 建议学时:2
第三章:催化剂的比表面积和孔结构测定 建议学时:4
第四章:化学吸附和表面酸性 建议学时:2
第五章:颗粒性质和机械性质 建议学时:4
第六章:多晶X射线衍射原理和应用 建议学时:2
第七章:红外光谱 建议学时:4
第八章:扫描电子显微镜和透射电子显微镜 建议学时:2
第九章:X射线光电子能谱 建议学时:2
第十章:热分析技术 建议学时:4
济南大学研究生课程授课计划书
( 2017-2018 学年第一学期)
课程编号: SS053072 课程名称: 催化实验研究方法_ 学时:_ _32 _ 学分:_ 2_ 课程性质: 1、学位课 2、非学位课 教室类型:1、多媒体 2、普通教室 3、实验室 |
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课程考核及成绩要求:非学位课程一般为考查课,考核方式由任课教师根据课程要求自行确定。学位课程一般应闭卷考试,如需要开卷考试,任课教师须提前提交书面申请,经研究生处批准后方可开卷考试。学位课成绩以考试成绩为主,平时成绩不得超过40%。 |
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教材及参考书: 1.刘维桥,孙桂大,固体催化剂实用研究方法,中国石化出版社,2000 2.辛勤,固体催化剂研究方法,科学出版社,2004 |
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课次 |
授课 时间 |
时 数 |
授课内容摘要 |
授课 方式 |
课外 要求 |
1 |
第二周 |
2 |
催化基础和基本原理 1催化作用的特征 2催化反应和催化剂的分类 |
教师 主讲 |
查阅课程相关教材及教科书 |
2 |
第三周 |
2 |
催化基础和基本原理 3固体催化剂的组成与结构 4催化剂的反应性能 5多相催化反应体系的分析 |
教师 主讲 |
掌握催化剂的基本评价体系 |
3 |
第四周 |
2 |
催化反应性能的测试 1反应性能的测试目标:活性,选择性,产率,收率等 2活性测试方法 |
教师 主讲 |
掌握性能评价中的重要参数 |
4 |
第五周 |
2 |
催化剂的比表面积和孔结构测定 1物理吸附与化学吸附 2吸附等温式 |
教师 主讲 |
对BET方程进行推导 |
5 |
第六周 |
2 |
催化剂的比表面积和孔结构测定 3比表面积、孔结构及其测定 |
教师 主讲 |
学习BET操作软件 |
6 |
第七周 |
2 |
化学吸附和表面酸性 1负载型催化剂金属分散度测定 2多相催化剂酸性及其测定方法 |
教师 主讲 |
掌握酸碱定义 |
填表说明:1、授课方式:包括教师主讲、研讨、讲座、实验、实习等。 2、考核方式:1)考试;2)考查(写读书调研报告、实验技能考核等)。 3、严格对照各年级研究生培养方案及各学位课教学大纲填写 ,正反A4纸打印。4、任课教师应加强对选课研究生的课外要求。5、《授课计划书》一式两份,由任课教师填写,经分管院长审核签字后交研究生秘书,一份交研究生处审核备案。
任课教师签名: 分管院长签名
济南大学研究生课程授课计划书(续表)
课次 |
授课 时间 |
时数 |
授课内容摘要 |
授课 方式 |
课外 要求 |
7 |
第八周 |
2 |
多晶X射线衍射原理和应用 1 X射线产生及性质 2 X射线衍射的基本原理 3物相鉴定和物相定量 |
教师 主讲 |
查阅JCPDS卡片 |
8 |
第九周 |
2 |
红外光谱 1红外光谱基本理论 2红外光谱实验技术 3红外光谱在催化研究中的应用 |
教师 主讲 |
了解原位红外技术 |
9 |
第十周 |
2 |
拉曼光谱 1拉曼光谱基本理论 2拉曼光谱实验技术 3拉曼光谱在催化研究中的应用 |
教师 主讲 |
查阅催化期刊论文 |
10 |
第十一周 |
2 |
扫描电子显微镜和透射电子显微镜(SEM、TEM) 1电镜基本原理 2电镜样品处理 3电镜实验影响因素及应用实例 |
教师 主讲 |
翻译相关英文文献 |
11 |
第十二周 |
2 |
X射线光电子能谱(XPS) 1 XPS基本原理 2 XPS技术在催化研究中的应用 |
教师 主讲 |
查阅催化期刊论文 |
12 |
第十三周 |
2 |
热分析技术(TG-DTA) 1热分析技术概述 2差热分析法 3热重分析 |
教师 主讲 |
查阅催化期刊论文 |
13 |
第十四周 |
2 |
TPR和TPD技术 1 H2-TPR和O2-TPD实验的基本原理 2 H2-TPR和O2-TPD技术在催化研究中的应用 |
教师 主讲 |
学会定性和定量分析 |
14 |
第十五周 |
2 |
其它技术在催化研究中的应用 1 催化研究试验方法中的其他技术的概述 2 催化反应的动态监测技术 |
教师 主讲 |
了解新兴的催化研究方法 |
15 |
第十六周 |
2 |
原位红外实验、催化剂的比表面积和孔分布实验、TPR实验TPD实验参观及操作 1原位红外实验参观及操作 2催化剂的比表面积和孔分布实验参观及操作 3 TPR实验TPD实验参观及操作 |
实验课 |
参观及操作 |
16 |
第十七周 |
2 |
课程答疑 |
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