多相催化剂表征实验
课程编码：180210081705P5001H
英文名称：Characterization of Heterogeneous Catalysts
课时：40
学分：1.00
课程属性：实验课
主讲教师：何鹏等
教学目的要求
催化反应过程在产业应用中占据重要地位，在合成氨、能源、石油加工、精细化工、制药、环境保护等行业占据着核心地位。在催化反应过程中，催化剂通过基元反应步骤不断循环，将反应物转变为产物，并在循环的最终步骤回到原始状态，从而加速化学反应而自身不被消耗。许多产业应用采取多相催化过程，即催化剂与反应物存在于不同的物相中，便于产物分离与催化剂回收；多相催化剂的研究和开发，是推动这些行业持续优化的重要手段和关键问题。为了了解催化反应的微观机制，进而指导催化剂的开发，需要对催化剂进行多维度、多层次的表征分析，以变更精准地解析催化剂的结构，了解活性位点的结构和数量，从时间和空间两个方面理解催化反应过程。
为了让对催化剂基础研究和工业开发有兴趣的同学对催化剂的表征方法有更加直观的认识和深入的理解，本课程主要介绍各类多相催化剂常用分析表征方法的基本原理，仪器的基本结构和重要功能以及基本的实验方法和操作。通过本课程的学习，培养学生扎实的基础理论，独立的操作能力和严谨的科学作风，加深对前沿表征方法的掌握，增强动手操作和结果分析能力，为将来的科学研究工作打下坚实的基础。
预修课程
分析化学，普通化学实验
大纲内容
第一章 实验室安全规范介绍 2学时 何鹏
第1节 实验室安全规范介绍
第二章 孔材料物理吸附 2学时 张凤莲
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第三章 热重和差示扫描量热 4学时 张凤莲
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第四章 多晶X射线衍射分析 4学时 张凤莲
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第五章 化学吸附和程序升温 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第六章 拉曼光谱 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第七章 原位红外光谱 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第八章 电子显微镜 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第九章 扫描探针显微镜 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第十章 X射线光电子能谱 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
第十一章 核磁共振 4学时 何鹏
第1节 理论知识及仪器使用简介
第2节 实验演示及现场指导
教材信息
1、
现代催化研究方法新编
辛勤,罗孟飞,徐杰
2018年7月
北京：科学出版社
参考书
1、
《固体催化剂研究方法》
辛勤主编
2004年5月
科学出版社
2、
《仪器分析教程（第2版）》
叶宪增、张新祥等主编
2007年1月
北京大学出版社
课程教师信息
何鹏，中科院山西煤化所研究员，主要从事费托产品转化催化剂开发研究。张凤莲，环境材料与污染控制技术研究中心长聘教轨助理教授，主要从事环境催化、工业气体污染物控制治理与资源回收利用。