本书从环境与催化的关系出发,以环境催化的主要研究对象为体系,力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和最新研究进展,此外还介绍了自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。
本书具有较强的理论性、系统性和新颖性,特别适合高等院校相关专业教学使用。对于从事催化化学、环境科学与工程的研究人员以及从事环境污染控制技术研究开发的专业技术人员则是一本极具学术价值和应用价值的参考书。
环境催化原理与应用(教学大纲)
课程编号:(SS133035)
周学时:2
总学时:32
学分:2
开课单位:水利与环境学院
一、教学目的:
《环境催化原理与应用》是为环境科学和环境工程专业学术型研究生开设的一门学位课。本课程主要涉及环境、催化和材料三方面交叉理论科学,通过对该领域内某些重大成果的研究思路与研究方法的分析,开发学生的创造性思维。从环境和催化的关系出发,以环境催化中的主要研究目标为体系,致力于系统、全面地阐释环境催化的催化原理、特点、方法及在环境污染治理方面显著的应用成果和最新进展,此外还概述了自然界中一些自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。通过对本课程的学习,要求学生 :(1)掌握催化与环境催化基本概念和原理 ;(2)掌握光催化技术的原理及应用;(3)掌握移动源和固定源燃烧排放的多相催化净化 ;(4)掌握室内空气催化净化相关原理及技术 ;(5)掌握水处理过程中的多相催化。通过上述的学习,为学生进入社会从事环境保护工作打下坚实的理论和实践应用基础。
第1章 催化与环境 (2学时)
1.1 催化和环境的关系
1.2 环境催化的定义、研究对象和任务
第2章 催化剂与催化作用基本理论 (4学时)
2.1 催化作用的基本特征
2.2 催化反应与催化剂的分类
2.3 催化剂的组成与结构
2.4 催化剂的反应性能与工业要求
2.5 多相催化反应体系的分析
2.6 催化剂的制备
第3章 光催化技术原理与应用 (6学时)
3.1光催化简介及发展背景
3.2光催化原理
3.3光催化技术处理废气研究进展
3.4光催化技术处理有机废水研究进展
3.5光催化技术光解水产氢研究进展
第4章 环境催化基础及其研究方法 (4学时)
4.1 概述
4.2 催化作用和环境催化
4.3 催化剂的表征和研究方法
4.4 环境催化的特殊性及其研究方法
第5章 移动源燃烧排放的多相催化净化 (6学时)
5.1 概述
5.2 汽油车尾气催化净化
5.3 柴油机和稀燃汽油机尾气催化净化
5.4 清洁燃料车尾气催化净化
第6章 固定源燃烧排放的催化净化 (4学时)
6.1 概述
6.2 烟气选择性催化还原脱硝原理和技术
6.3 烟气催化脱硫
6.4 同时催化脱硫脱硝技术
第7章 挥发性有机化合物和天然气的催化燃烧 (2学时)
7.1 挥发性有机化合物催化燃烧
7.2 天然气催化燃烧及其工业应用技术
7.3 结语
第8章 水处理过程中的多相催化 (2学时)
8.1 概述
8.2 光催化水处理技术
8.3 绿色催化新工艺——芬顿技术的发展及应用
8.4 臭氧催化氧化水处理技术
8.5 湿式催化氧化技术
8.6 双金属催化剂催化去除水中硝酸盐
课堂讲授为主,某些章节通过课堂讨论解决。
四、先修课程:
催化作用基础,清洁生产与环境材料
五、主要教学参考书目:
1、贺泓,李俊华,何洪,上官文峰,胡春等著,环境催化-原理及应用,科学出版社,2008年
2、吴忠标 主编,环境催化原理及应用 化学工业出版社,2006年
3、翁端,环境材料学,清华大学出版社,2001年。