本書涉及分子篩晶體的表面?zhèn)髻|(zhì)、晶內(nèi)擴(kuò)散、反應(yīng)過(guò)程的建模和可視化觀測(cè)。首先簡(jiǎn)要介紹了分子篩微孔晶體的結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型；其次著重闡述了分子篩晶體表面?zhèn)髻|(zhì)阻力系數(shù)的推導(dǎo)和測(cè)量方法，以及晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)的模型預(yù)測(cè)，并結(jié)合可視化手段探索了分子篩表面?zhèn)髻|(zhì)調(diào)控對(duì)催化性能的影響；最后介紹了分子篩的多組分反應(yīng)傳質(zhì)模型以及在甲醇制烯烴過(guò)程中的應(yīng)用。本書的創(chuàng)新點(diǎn)是，描述了表面?zhèn)髻|(zhì)阻力系數(shù)的理論推導(dǎo)和測(cè)量，并基于超分辨熒光成像闡述了表面?zhèn)髻|(zhì)對(duì)分子篩催化反應(yīng)的影響。
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1. 全國(guó)石油和化工優(yōu)秀科技工作者，2020年
2. 中國(guó)化工學(xué)會(huì)侯德榜創(chuàng)新科技獎(jiǎng)，2019年
3. 中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，2013年
目錄
叢書序
前言
第1章 分子篩微孔晶體結(jié)構(gòu) 1
1.1 分子篩基本結(jié)構(gòu)單元 1
1.2 典型分子篩結(jié)構(gòu) 4
1.3 小結(jié) 7
本章參考文獻(xiàn) 7
第2章 分子篩傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型 8
2.1 平板型顆粒傳質(zhì)模型 8
2.1.1 單阻力傳質(zhì)模型 8
2.1.2 雙阻力傳質(zhì)模型 12
2.2 球型顆粒傳質(zhì)模型 16
2.2.1 單阻力傳質(zhì)模型 16
2.2.2 雙阻力傳質(zhì)模型 20
2.3 長(zhǎng)方體型顆粒傳質(zhì)模型 24
2.3.1 單阻力傳質(zhì)模型 24
2.3.2 雙阻力傳質(zhì)模型 27
2.4 小結(jié) 31
本章參考文獻(xiàn) 32
第3章 分子篩晶體的表面?zhèn)髻|(zhì) 33
3.1 等壓吸附下的表面?zhèn)髻|(zhì) 34
3.1.1 表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)公式的推導(dǎo) 34
3.1.2 表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)的測(cè)量方法 39
3.1.3 表面?zhèn)髻|(zhì)的應(yīng)用 41
3.2 對(duì)流狀態(tài)下的表面?zhèn)髻|(zhì) 48
3.2.1 表面?zhèn)髻|(zhì)阻力系數(shù)公式的推導(dǎo) 48
3.2.2 表面?zhèn)髻|(zhì)阻力系數(shù)的測(cè)量方法 53
3.2.3 表面?zhèn)髻|(zhì)的應(yīng)用 54
3.3 小結(jié) 57
本章參考文獻(xiàn) 57
第4章 分子篩晶體的晶內(nèi)擴(kuò)散 60
4.1 晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)量方法 60
4.1.1 等壓吸附下的晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù) 61
4.1.2 對(duì)流狀態(tài)下的晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù) 64
4.2 晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)與分子篩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的理論關(guān)聯(lián) 68
4.2.1 擴(kuò)散系數(shù)的理論關(guān)聯(lián)模型 69
4.2.2 擴(kuò)散系數(shù)與吸附熵的理論關(guān)聯(lián) 78
4.3 理論關(guān)聯(lián)公式的應(yīng)用 79
4.3.1 晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)的預(yù)測(cè) 79
4.3.2 方法的使用范圍 82
4.4 小結(jié) 83
本章參考文獻(xiàn) 83
第5章 分子篩表面?zhèn)髻|(zhì)對(duì)催化性能的影響 87
5.1 分子篩單晶體的傳質(zhì)性質(zhì) 87
5.1.1 結(jié)構(gòu)光照明顯微成像 87
5.1.2 分子篩單晶體中的客體傳質(zhì) 88
5.1.3 分子篩單晶體表面?zhèn)髻|(zhì)研究 91
5.2 分子篩表面?zhèn)髻|(zhì)的調(diào)控 92
5.2.1 ZSM-5分子篩表面?zhèn)髻|(zhì)調(diào)控及對(duì)反應(yīng)的影響 92
5.2.2 SAPO-34分子篩表面?zhèn)髻|(zhì)調(diào)控及對(duì)反應(yīng)的影響 100
5.3 表面?zhèn)髻|(zhì)對(duì)甲醇制烯烴的影響 107
5.3.1 傳質(zhì)與反應(yīng)的簡(jiǎn)化模型 108
5.3.2 表面?zhèn)髻|(zhì)阻力對(duì)甲醇制烯烴過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)研究 114
5.4 小結(jié) 125
本章參考文獻(xiàn) 126
第6章 分子篩反應(yīng)傳質(zhì)模型與應(yīng)用 127
6.1 反應(yīng)傳質(zhì)模型 127
6.1.1 反應(yīng)傳質(zhì)控制方程 127
6.1.2 熱力學(xué)校正因子 129
6.1.3 擴(kuò)散系數(shù) 130
6.2 MTO固定床的反應(yīng)擴(kuò)散模擬 131
6.2.1 固定床控制方程 132
6.2.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型 134
6.2.3 分子篩擴(kuò)散模型 135
6.2.4 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)比較 139
6.3 MTO分子篩晶體中的積炭物種 142
6.3.1 積炭物種的時(shí)空演化與高分辨成像 145
6.3.2 晶體粒度和酸性質(zhì)對(duì)產(chǎn)物、積炭及酸性位點(diǎn)的影響 151
6.4 小結(jié) 161
本章參考文獻(xiàn) 161
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