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1 热力学性质与催化作用的关系1

1.1 热力学和氧化还原催化能力——氧化还原循环1

1.1.1 CO氧化反应平衡图及热力学考察1

1.1.2 SO2氧化反应平衡图的应用及存在问题7

1.2 氧化还原循环与微量氧化还原8

1.2.1 金属-氧体系的微量氧化还原8

1.2.2 金属-氧体系的生成自由能同氧化还原能力10

1.2.3 V2O5在SO2氧化反应中的活性11

1.3 多相氧化中的LFER12

1.3.1 线性自由能关系（LFER）12

1.3.2 多相氧化中的火山型活性序列13

1.4 二组份氧化物的热力学性质和催化活性17

1.4.1 生成化合物或固溶体时热力学量的变化17

1.4.2 催化剂中氧的反应活性评价22

参考文献25

2 晶体结构与催化作用的关系27

2.1 典型金属氧化物的晶体结构27

2.1.1 决定晶体结构的因素27

2.1.2 M2O型氧化物及MO型氧化物30

2.1.3 M2O3型氧化物31

2.1.4 MO2型氧化物33

2.1.5 M2O5型氧化物和MO3型氧化物35

2.2 二组份氧化物的晶体结构36

2.2.1 复合氧化物和含氧酸盐36

2.2.2 ABO2型氧化物37

2.2.3 ABO3型氧化物和ABO4型氧化物39

2.2.4 AB2O4型氧化物41

2.2.5 硅酸盐43

2.3 氧化物催化剂晶体结构的特点44

2.3.1 晶体结构的特点44

2.3.2 氧化铁的结构和活性44

2.3.3 V2O5的结构和活性46

2.3.4 Bi2O3-MoO3系二组份氧化物53

2.3.5 UO3-Sb2O5复合氧化物的结构和活性58

2.3.6 杂多酸的结构与活性62

参考文献67

3 氧化物的分子结构，固体性质与催化作用的关系73

3.1 氧化物晶体中的结合状态和配位状态，分子轨道73

3.1.1 金属离子的配位多面体和晶格能73

3.1.2 代表性氧化物晶体的立体化学77

3.1.3 AnB？-n型化合物晶体中结合的性质79

3.1.4 过渡金属氧化物中晶体场的影响84

3.1.5 d电子配置引起的配位对称性变化91

3.1.6 典型过渡金属氧化物晶体中的结合状态93

3.2 金属氧化物中的缺陷和半导体性质96

3.2.1 金属氧化物晶体的不完全性96

3.2.2 缺陷同半导体性质103

3.2.3 气体在半导体表面的吸附104

3.2.4 催化作用的半导体电子理论107

3.3 金属氧化物表现的酸碱性113

3.3.1 金属氧化物的电负性同酸碱性113

3.3.2 固体氧化物表面特殊酸中心的表现117

3.4 金属氧化物晶体中的扩散121

3.4.1 内部扩散123

3.4.2 氧化物中的内部扩散126

3.4.3 短络扩散128

3.4.4 烧结130

参考文献132

4 表面结构、结合状态同吸附、催化活性的关系138

4.1 表面结构和结合状态138

4.1.1 清洁晶体表面的结构138

4.1.2 金属氧化物的表面羟基144

4.1.3 金属氧化物表面的吸附中心151

4.2 氧化物表面的吸附状态，配位状态和催化活性155

4.2.1 吸附和配位化学157

4.2.2 吸附质的配位状态和反应性166

4.3 氧化物表面上金属离子和氧离子的反应性184

4.3.1 氧化物上氧的种类184

4.3.2 吸附氧及其反应性184

4.3.3 氧同位素交换反应同催化活性的关系194

4.3.4 晶格氧的反应性（根据还原反应的讨论）196

4.3.5 被氧化物质的吸附中心和选择性（根据还原反应的讨论）203

参考文献208

5 加入第二、第三组份时催化剂性质的改变219

5.1 催化剂活性的改变219

5.1.1 添加第二组份的效果219

5.1.2 基元反应中表现的双功能222

5.1.3 酸碱性的控制224

5.1.4 对氧离子等反应活性种移动性的影响225

5.2 表面结合状态、配位状态、电子状态的控制227

5.2.1 金属离子的价态同氧化还原特性的控制227

5.2.2 氧化物的半导体电子状态同吸附特性以及反应性的控制231

5.2.3 氧化物成键状态，电子状态的改变及缺陷的导入同催化活性232

5.2.4 催化剂各组份担当不同作用的现象236

5.3 复合氧化物中酸碱性的表现238

5.3.1 SiO2-Al2O3酸性的表现238

5.3.2 SiO2-MgO,Al2O3-B2O3酸性的表现245

5.3.3 酸中心表现机理的模型246

5.4 酸碱性质同氧化还原性质的复合效应250

5.4.1 烯丙基型氧化反应同催化剂的酸碱性250

5.4.2 烯烃水合加氢反应同催化剂的酸碱性253

5.4.3 被氧化物、氧化生成物的酸碱性同催化剂酸碱性的关系255

5.5 双功能催化剂258

5.5.1 催化重整双功能催化剂259

5.5.2 从烯烃合成酮的双功能催化剂261

5.5.3 烯烃二聚化、芳构化反应中催化剂的双功能261

5.5.4 链烷烃岐化反应，氨氧化反应，SO2还原等反应中催化剂的双功能263

5.6 对催化剂结构及其活性种的稳定化效应，载体效应267

5.6.1 催化剂的劣化和通过添加第2成份使催化剂结构稳定化267

5.6.2 载体效应272

参考文献278