合成氨催化剂

合成氨是重要的化工原料， 主要用来生产化肥、硝酸、铵盐、纯碱等。作为化学工业的支柱产业之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位， 与此同时合成氨也是一个大吨位、高能耗、低效益的产业。因而， 合成氨工艺和催化剂的改进将对降低能耗、提高经济效益产生巨大的影响。开发低温高活性的新型催化剂， 降低反应温度， 提高氨的平衡转化率和单程转化率或实现低压合成氨， 一直是合成氨工业的追逐目标。

本书对过去30年氨合成催化剂在全球的发展进行回顾，着重介绍新型铁基催化剂和钌催化剂，这两种催化剂无疑都是熔铁催化剂领域的重大突破。本书系统地阐述了合成氨的基本理论，涵盖的主题有：化学成分、晶体结构、制备、还原、性能评估、催化剂的性质、合成氨反应动力学机理，将理论和实例相结合，强调研究方法，及催化剂的应用和开发。

全书分为10章：1.氨合成催化剂的历史演变，简介合成氨的催化反应过程，并追溯合成氨催化剂的发展历史；2.合成氨催化反应机理，介绍催化理论的发展，吸附与多相催化剂，催化反应机理，合成氨反应动力学和表观动力学，以及合成氨反应器的设计；3.熔铁催化剂的化学组成与结构，包括铁氧化物与催化活性介绍，熔铁催化剂的促进剂，非选择还原催化剂的结构，以及活性铁基催化剂的结构；4.熔铁催化剂的制备，包括工艺与设备、化学反应过程、相转变与相图分析、促进剂的分离、预还原催化剂的制备、球形催化剂的制备技术、记忆合成氨催化废液的回收；5.熔铁催化剂的还原，介绍了固相还原反应以及动力学模型、铁氧化物的还原过程、还原反应热力学和动力学、影响还原速率的因素、工业设备中的还原反应等；6.钌基合成氨催化剂，介绍钌基催化剂的结构组成、制备和性能；7.催化剂的性能表征与评估，介绍了催化剂的评估参数与手段，具体介绍催化剂物理性质和表面性质的测量方法、程序升温分析技术及其应用、催化剂微观结构和性质的表征方法等；8.催化剂的性能与应用，催化剂的活性、颗粒大小、中毒与寿命、力学强度、使用和维护等；9.催化剂性能对经济效益的影响，介绍合成氨工业中生产与回收的能量消耗及经济效益；10.创新与机遇，介绍合成氨催化剂的新探索与新发展，并介绍氨的新应用。

本书非常详尽又深入浅出地记述了合成氨催化剂30年来的发展与应用，非常适合学术界和工业界合成氨催化剂的研究人员阅读，也可以作为化学、化工专业研究生教材。

鞠思婷，博士生

（国家纳米科学中心）