●第1章 緒論
1.1 甲烷催化燃燒及反應動力學研究概述
1.2 甲烷催化燃燒及反應動力學特性的研究現狀
1.2.1 甲烷催化燃燒催化劑的研究現狀
1.2.2 甲烷催化燃燒機理的研究現狀
1.2.3 甲烷催化燃燒反應動力學的研究現狀
1.3 甲烷催化燃燒及反應動力學特性研究的需求與挑戰
第2章 甲烷催化燃燒的反應活性及穩定性
2.1 鉑鈀及其合金催化劑活性金屬顆粒的物理化學特性
2.1.1 催化劑的物相組成
2.1.2 金屬含量和顆粒分散度
2.1.3 活性表面原子的價態
2.2 甲烷催化燃燒的反應活性
2.3 催化劑的熱力學穩定性
2.3.1 催化劑活性相熱力學穩定性的計算
2.3.2 催化劑活性相的熱力學穩定性分析
2.4 本章小結
第3章 甲烷在催化劑表界面的活化及斷鍵
3.1 甲烷和氧氣在Pt、Pd及其合金催化劑表面的活化過程
3.1.1 氧氣在Pt、Pd金屬表面的吸附解離過程
3.1.2 催化劑不同氧化狀態下甲烷的活化解離
3.2 甲烷在Pt、Pd及其合金催化劑表面催化燃燒的反應機理
3.2.1 不同氧分壓下甲烷催化燃燒反應斷鍵與動力學相關性
3.2.2 反應產物對甲烷催化燃燒的作用機制
3.2.3 實驗結果與量子化學模擬結果對比
3.3 本章小結
第4章 催化劑結構與甲烷反應性能的構效關繫
4.1 核殼結構Pd-Pt催化劑的合成方法及其相分離過程
4.1.1 核殼結構Pd-Pt催化劑的合成方法
4.1.2 核殼結構Pd-Pt催化劑晶粒模型及其高催化活性
4.2 氧化態Pd-Pt催化劑表面的紅外光譜與氧化趨勢
4.2.1 CO在單金屬Pd和Pt催化劑氧化態表面的吸附規律
4.2.2 CO在雙金屬催化劑氧化態表面的吸附規律
4.3 還原態Pd-Pt催化劑表面的紅外光譜與活性位點區分
4.3.1 CO在Pd-Pt催化劑還原態表面的吸附規律
4.3.2 催化劑表面位點的計算方法及其活性評價
4.4 本章小結
第5章 甲烷催化燃燒反應分區及動力學
5.1 甲烷在Pt催化劑上的催化反應分區
5.1.1 甲烷在單金屬Pt催化劑上的反應特性
5.1.2 甲烷在Pt催化劑氧全覆蓋區間C(Pt)上的催化反應
5.1.3 甲烷在Pt催化劑氧部分覆蓋區間B(Pt)上的催化反應
5.1.4 甲烷在Pt催化劑金屬位點區間A(Pt)上的催化反應
5.2 甲烷在Pd-Pt核殼結構催化劑上的反應特性
5.3 應用動力學方法區分Pd-Pt催化劑的表面位點
5.4 催化劑晶粒模型
5.4.1 單質Pt晶粒模型
5.4.2 Pd-Pt合金晶粒模型
5.5 Pd-Pt催化劑各表面位點的真實反應活性及其動力學特性
5.6 本章小結
參考文獻
附錄Ⅰ 全書主要符號意義

甲烷是天然氣、頁岩氣和煤層氣中的主要可燃成分，通過燃燒釋放能量是甲烷實現化學能向熱能轉變的重要方式。催化燃燒的方式不僅具有反應溫度低、轉化效率高、污染物排放少等優點，還可以拓寬甲烷的燃燒濃度下限，實現低濃度甲烷的能源化利用。本書從甲烷催化燃燒的反應活性與穩定性、甲烷在催化劑表界面的活化與斷鍵，催化劑結構與甲烷反應的構效關繫，以及燃燒反應動力學及甲烷催化燃燒分區和動力學幾個方面進行論述，探討甲烷在催化劑上的反應活性以及催化劑的熱力學穩定性；分析甲烷和氧氣在催化劑表界面的活化過程、解離過程以及催化斷鍵性能；討論核殼結構催化劑的合成以及與甲烷反應性能的構效關繫；研究甲烷催化反應的動力學分區，並介紹應用動力學方法區分催化劑表面位點的方法。本書適合環境工程、能源動力等專業的本科生、研究生，以及從事相關研究、設計、生產的科研人員參考。