现代催化剂表征技术
现代催化剂表征技术
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/24
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
催化剂是催化反应工艺和工程的核心,研究催化剂就是为了揭示寻找其内在规律,以便制备出活性高,选择性好和寿命长的优良催化剂,催化剂本身的结构、物理化学性质,催化作用及其催化反应过程都是复杂的,但是催化理论的发展不能达到直接从理论上完全预见的水平,因此必须借助多种先进的检测手段来揭示催化作用的规律和机理。现代催化剂表征技术课程正是满足这一需要,系统介绍固体催化剂的基本分析测试方法和部分最新的物理测试技术。包括各种方法的基本原理,所用仪器、装置特点、操作的技术要点、应用实例及方法的有效范围,为培养能源化工及工业催化类人才提供坚实的理论基础服务。本课程将思政教育与催化剂表征技术的相关专业知识融合,并在教学活动中引入科技对催化剂发展的案例,培养学生的社会责任、个性发展、创新意识等素质,促进学生全面发展。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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课程简介
李瑛
催化表征技术发展和催化基本概念
李瑛
表征技术概述
李瑛
催化剂宏观物性测定
吸附在催化剂表征中的作用
李瑛
物理吸附测定催化剂孔结构原理
李瑛
物理吸附测定催化剂孔结构-实验部分
李瑛
化学吸附与程序升温技术
静态化学吸附法测定金属分散度
蓝国钧
程序升温技术原理
蓝国钧
分子光谱技术
光谱学概论
李瑛
红外光谱原理
李瑛
红外光谱在催化研究中的应用
李瑛
X射线衍射分析技术
XRD原理
朱艺涵
XRD实例解析
陈巧丽
电镜分析技术
透射电镜原理
孙土来
扫描电镜原理
孙土来
能谱分析EDS
孙土来
实例分析
孙土来
电子能谱分析
XPS原理
李瑛
XPS谱图分析
程载哲
XPS谱图分析 -俄歇应用实例
程载哲
文献阅读范例
表征技术在催化研究中的应用实例1
朱艺涵
表征技术在催化研究中的应用实例2
蓝国钧
  • 第一章绪论

    简要介绍课程的授课内容、教材及学习方法和考核内容,催化剂表征技术发展简史及表征技术在催化研究中的重要性,回顾催化剂基本概念,催化剂表征概述等。

  • 1.1课程简介

    对课程的基本情况、教材、教学团队及学习方法和考核要求进行介绍。

  • 1.2催化表征技术发展和催化基本概念

    介绍催化研究在国民经济中的地位,催化剂表征技术发展简史及表征技术在催化研究中的重要性,催化剂基本概念和催化剂表面活性位结构构成,为以后各个章节的学习打下基础。

  • 1.3表征技术概述

    对催化剂表征需要表征的重要信息及研究催化剂结构可能用到的表征手段进行概述,并以介孔氧化硅载体上原子尺度到纳米团簇铁物种的调控合成和鉴别及催化性能研究为例,讲述催化剂结构表征的内容及重要性。

  • 第二章催化剂宏观物性测定

    主要介绍吸附基础理论及物理吸附在催化剂的孔结构表征中的应用

  • 2.1吸附在催化剂表征中的作用

    介绍吸附的基础理论、吸附过程的热力学、吸附等温线、吸附在催化机理中所起的作用、吸附现象在表征技术中的应用。

  • 2.2物理吸附测定催化剂孔结构原理

    重点介绍多孔结构在催化剂设计中的重要作用及物理吸附测定催化剂孔径的原理

  • 2.3物理吸附测定催化剂孔结构-实验部分

    物理吸附测定催化剂孔结构的实验注意事项及数据处理方法及注意事项。

  • 第三章化学吸附与程序升温技术

    主要介绍化学吸附的基本理论,化学吸附和程序升温技术在催化剂表面性质表征中的应用

  • 3.1静态化学吸附法测定金属分散度

    介绍金属分散度的概念,静态化学吸附法测定分散度的原理及注意事项。

  • 3.2程序升温技术原理

    介绍程序升温技术的基本原理、分类及在催化剂表征的应用实例。

  • 第四章分子光谱技术

    简要介绍波谱技术概论及分子光谱在催化剂表征中的应用

  • 4.1光谱学概论

    简要介绍波谱技术的基本原理、分类及除红外拉曼光谱外的其他几种波谱技术的应用

  • 4.2红外光谱原理

    红外光谱基本原理及测定方法

  • 4.3红外光谱在催化研究中的应用

    红外样品制备方法、原位池的使用方法、及探针分子的吸附红外光谱,如CO探针测定金属催化剂的应用及吡啶吸附的红外光谱技术应用

  • 第五章X射线衍射分析技术

    介绍XRD的原理及实例解析

  • 5.1XRD原理

    首先介绍了XRD技术的特征以及在催化剂表征中的重要性,再介绍了X-射线的发现及XRD的发展历史,最后分别从衍射方向和衍射强度介绍XRD的原理。

  • 5.2XRD实例解析

    结合文献中XRD技术应用于催化剂表征的具体实例,分别从XRD图衍射峰的位置、强度和峰形介绍XRD在物相分析、点阵常数确定、计算混合物相对含量、判断晶体取向、计算平均晶粒度等中的应用。

  • 第六章电镜分析技术

    电镜分析技术是表征催化剂微观结构的重要手段,并为建立催化剂微观结构与宏观性能之间的关联提供重要依据。与其他技术相比,电镜分析技术具有分辨率高、直观可视化等优点。本章主要内容包括透射电镜原理、扫描电镜原理、能谱分析以及应用实例,是运用电镜分析技术表征催化剂的基础。

  • 6.1透射电镜原理

    本节从透射电镜的概念出发,对比光学显微镜,介绍了透射电镜获得高分辨率的原因,同时介绍了电磁透镜的结构和原理。在此基础上,介绍透射电镜的电子光学系统以及工作模式,重点分析两种不同模式所提供的微观结构信息。

  • 6.2扫描电镜原理

    本节首先介绍扫描电镜的概念、构造和电子光学系统。在此基础上,介绍扫描电镜中电子束与样品的相互作用所产生的各种信号,重点分析不同信号的产生原理以及所提供的微观结构信息。

  • 6.3能谱分析EDS

    本节首先介绍X射线能谱分析的概念和特点,其次介绍X射线能谱仪的构造和工作原理。在此基础上,介绍特征X射线的产生及元素分析原理,指出其元素分析范围。最后,重点介绍X射线能谱分析的方法,包括点分析、线分析和面分析。

  • 6.4实例分析

    本节结合文献中电镜分析技术应用于催化剂表征的具体实例,全面介绍综合运用各种电镜分析技术获得催化剂不同的微观结构信息,包括利用扫描电镜获得催化剂的形貌信息、利用电子衍射确定催化剂的晶体结构、利用X射线能谱获得催化剂的成分信息,利用球差校正高角环形暗场像获得原子分辨的晶体结构信息,等等。

  • 第七章电子能谱分析

    xps的基本原理;谱图解析;xps在催化研究中的应用

  • 7.1XPS原理

    光电过程、xps原理、化学位移、xps应用概述。

  • 7.2XPS谱图分析

    XPS的谱峰构成、种类、及解析方法、XPS在样品的定性和定量分析中的应用

  • 7.3XPS谱图分析 -俄歇应用实例

    俄歇电子能谱在催化中的应用及应用实例讲解

  • 第八章文献阅读范例

    以具体文献为例,降解催化表征技术在催化研究中的应用

  • 8.1表征技术在催化研究中的应用实例1

    结合最近发表的研究实例,介绍多种先进技术手段对促进国民经济发展起关键作用的催化剂进行多方位细致的表征,在此基础上充分发掘构效关系的本质。同时,也比较总结了各种先进技术手段的特征优势。

  • 8.2表征技术在催化研究中的应用实例2

    结合文献实例,介绍多种表征技术在催化研究中的实际应用,举例说明如何选择合适的表征技术,建立催化剂的构效关系。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 课程简介

    1.2 催化表征技术发展和催化基本概念

    1.3 表征技术概述

    视频数3
  • 第二章  作业测试
    第二章 催化剂宏观物性测定

    2.1 吸附在催化剂表征中的作用

    2.2 物理吸附测定催化剂孔结构原理

    2.3 物理吸附测定催化剂孔结构-实验部分

    视频数3
  • 第三章  作业测试
    第三章 化学吸附与程序升温技术

    3.1 静态化学吸附法测定金属分散度

    3.2 程序升温技术原理

    视频数2
  • 第四章  作业测试
    第四章 分子光谱技术

    4.1 光谱学概论

    4.2 红外光谱原理

    4.3 红外光谱在催化研究中的应用

    视频数3
  • 第五章  作业测试
    第五章 X射线衍射分析技术

    5.1 XRD原理

    5.2 XRD实例解析

    视频数2
  • 第六章  作业测试
    第六章 电镜分析技术

    6.1 透射电镜原理

    6.2 扫描电镜原理

    6.3 能谱分析EDS

    6.4 实例分析

    视频数4
  • 第七章  作业测试
    第七章 电子能谱分析

    7.1 XPS原理

    7.2 XPS谱图分析

    7.3 XPS谱图分析 -俄歇应用实例

    视频数3
  • 第八章  作业测试
    第八章 文献阅读范例

    8.1 表征技术在催化研究中的应用实例1

    8.2 表征技术在催化研究中的应用实例2

    视频数2
  • 期末考试