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催化实验研究方法

课程代码:SS053072

课程负责人: 李倩
共建教师:
课程建设:省级优质课程 开课学院:化学化工学院

开课时间:2018年05月07日 学习人数:90人
有效时间: 永久有效 评分:
课程简介

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。    

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教学大纲

《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

参考书目:1. 固体催化剂研究方法,辛勤主编,科学出版社,2004

2. 现代催化化学,辛勤主编,科学出版社,2016

3. 境催化—原理及应用,贺泓主编,科学出版社,2008

 

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XPSSEMTEM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

  1. 反应性能的测试目标:活性,选择性,产率,收率等
    第二节 活性测试方法

第三章:催化剂的比表面积和孔结构测定                              建议学时:4

  1. 物理吸附与化学吸附
  2. 吸附等温式
  3. 比表面积、孔结构及其测定

 

第四章:化学吸附和表面酸性                                          建议学时:2

  1. 负载型催化剂金属分散度测定
    第二节 多相催化剂酸性及其测定方法

 

第五章:颗粒性质和机械性质                                          建议学时:4

  1. 颗粒性质
    第二节 机械性质

 

第六章:多晶X射线衍射原理和应用                                     建议学时:2

  1. X射线产生及性质
    第二节 X射线衍射的基本原理
    第三节 物相鉴定和物相定量

 

第七章:红外光谱                                                     建议学时:4

  1. 红外光谱基本理论
    第二节 红外光谱实验技术
    第三节 红外光谱在催化研究中的应用

 

第八章:扫描电子显微镜和透射电子显微镜                                   建议学时:2

  1. 电镜基本原理
    第二节 电镜样品处理
    第三节 电镜实验影响因素及应用实例
     

第九章:X射线光电子能谱                                               建议学时:2

  1. XPS基本原理
    第二节 XPS技术在催化研究中的应用

 

第十章:热分析技术                                                  建议学时:4

  1. 热分析技术概述
    第二节 差热分析法
    第三节 热重分析
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授课计划

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 

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%

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

课次

授课

时间

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

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(SEMTEM

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

TPRTPD技术

1 H2-TPRO2-TPD实验的基本原理

2 H2-TPRO2-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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教学团队

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