2018年武汉工程大学3006《催化原理》考博大纲

武汉工程大学博士研究生
《催化原理》考试大纲
适用学科：化学工程与技术
试题总分：100 分
答题时间：3 小时
参考教材：
1.邓景发主编《催化作用原理导论》吉林科学技术出版社，1981.
2.黄仲涛主编《工业催化》化学工业出版社，2011.
一、考试目的和要求
本课程考试旨在考查学生对化学反应过程中催化作用和原理、基本概念和基
本研究方法的理解与掌握。主要内容包括：基本概念，吸附作用，气固多相催
化反应动力学基础以及不同催化剂（酸碱催化剂，金属催化剂、过渡金属氧化
物催化剂和过渡金属配合物催化剂）的催化机理及其在实际生产过程中的应用，
催化剂的制备原理、制备方法。
二、题型及分布
1．基础类（简答题方式，包括基本概念与原理），约 50 分；
2．综合类（计算题方式，d 轨道百分数，复合金属氧化物总电荷差，时空产
率，吸附热，反应级数，反应速率常数，表观活化能），约 30 分；
3．较难类（论述题方式，催化剂结构对不同反应类型的影响），约 20 分；
二、考试范围
1．催化剂和催化作用
化学反应速度与活化能概念；催化作用原理；催化剂和催化反应类型。
2.吸附与催化
化学吸附与物理吸附、解离吸附与缔合吸附；吸附位能曲线化学吸附热，化学
吸附热与催化活性的关系，积分吸附热、微分吸附热，吸附热的计算；吸附等
温式；吸附动力学，吸附和脱附速率的基本方程；热脱附动力学和固体表面性
质；吸附动力学与反应机理。
3.多相催化反应动力学
流动体系反应速率的表示和测定。空速、空时、平均停留时间，过程总速率的
表示；理想表面的催化反应速率方程，真实表面的催化反应速率方程；反应机
理的判断，压力检测法判断反应机理，化学计算法判断反应机理；多相催化反
应动力学方程的建立及应用
4.催化剂的宏观结构与催化作用
催化剂的有效因子；孔结构对催化剂选择性的影响；表面积的测定，催化剂孔
结构的测定。
5.各类催化剂的催化作用
酸碱催化剂的催化作用，固体酸碱定义、性质、酸碱类型；固体酸碱定义、性
质、酸碱类型；固体酸中心的类型及检验，酸强度的测定；固体酸中心的形
成，根据田部浩三理论计算二元金属复合氧化物的总电荷差；酸中心与催化剂
活性、选择性的关系；金属催化剂的催化作用，金属能带理论，价键理论，金
属催化剂的电子结构与催化活性的关系，金属催化剂的几何因素对催化剂的影
响，D 轨道百分数的计算；半导体催化剂的催化作用，从化学的观点了解半导
体的催化作用，能带理论；络合催化，络合物的价键理论、晶体场理论、分子
轨道理论、络合催化的一般机理
6.催化剂的制备原理
催化剂制备一般方法及其孔结构形成特点；催化剂制备及其原理；沉淀法、浸
渍法、混合法、离子交换法、熔融法；催化剂制备技术新进展；催化剂表征的
现代物理方法；气相色谱法、热分析法、显微分析法、能谱法