黃金的催化作用：現象·原理·應用

第1章 催化作用導論
1．1 催化現象
1．2 催化反應的活化能
1．3 使用多相催化劑的各種方式
1．4 認識和理解催化反應
1．5 金屬的催化活性
1．6 雙金屬體系的催化作用
參考文獻
第2章 金的物理性質和化學性質
2．1 引言
2．2 相對論效應的起源
2．3 金及其鄰近元素的化學比較
2．4 金親和鍵（The Aurophilic Bond）
2．5 金及其鄰近元素的物理性質
2．6 含有金的雙金屬體系
參考文獻
第3章 小顆粒金的物理性質及其表征
3．1 概況
3．2 小顆粒金的制備方法
3．3 小顆粒金的表征技術
3．4 物理性質隨尺寸變化的規律
3．5 金屬—載體相互作用
參考文獻
第4章 負載型納米金催化劑的制備
4．1 引言
4．2 以氯化物為前體制備負載型金催化劑
4．3 以無氯化合物為前體制備金催化劑
4．4 一些不太常用的制備方法
4．5 一些特殊載體上負載金催化劑的方法
4．6 含金的雙金屬負載型催化劑的制備
4．7 熱處理對金顆粒尺寸的影響
4．8 存放條件對金顆粒尺寸的影響
4．9 小結
參考文獻
第5章 簡單小分子在金上的化學吸附
5．1 引言：化學吸附與催化作用
5．2 氧氣和金的相互作用
5．3 CO在Au上的化學吸附
5．4 氮氧化物在Au表面的化學吸附
5．5 氫氣以及其他分子在Au表面的化學吸附
致謝
附錄：密度泛函理論簡介
參考文獻
第6章 一氧化碳氧化
6．1 引言
6．2 金催化劑對反應條件的敏感性
6．3 各種負載型金催化劑上CO的催化氧化
6．4 活性催化劑中金的氧化狀態
6．5 金顆粒尺寸與金屬一載體的相互作用
6．6 CO氧化反應機理
6．7 回顧與展望
參考文獻
第7章 氫氣中一氧化碳的選擇氧化
7．1 引言：問題的由來
7．2 氫氣氧化生成水的反應
7．3 氫氣中一氧化碳的選擇氧化
參考文獻
第8章 選擇氧化
8．1 引言
8．2 烴類的選擇氧化
8．3 含氧有機分子的選擇氧化
8．4 醋酸乙烯的合成
8．5 過氧化氫的合成
8．6 小結
參考文獻
第9章 氫參與的反應
9．1 引言：氫與金的相互作用
9．2 氫氣的反應
9．3 含不飽和化學鍵分子的加氫及相關反應
9．4 化學基團的選擇性加氫
9．5 二氧化碳加氫
9．6 脫氫反應
參考文獻
第10章 水—煤氣變換反應
10．1 引言
10．2 用於水一煤氣變換反應的金催化劑
10．3 金催化劑上水一煤氣變換反應的機理
10．4 其他氧化物負載金催化劑上的反應機理
10．5 含金的雙金屬催化劑上的反應機理
參考文獻
第11章 對保護環境有重要意義的反應
11．1 引言
11．2 機動車尾氣的催化凈化
11．3 其他大氣污染物的催化降解
11．4 二氧化硫的催化消除
11．5 濕式（空氣）催化氧化（CwAO）
參考文獻
第12章 可溶性與負載型金化合物的催化作用
12．1 金的均相催化作用概述
12．2 一些具有高轉化數和轉換頻率的反應
12．3 金化合物用作有機合成反應的催化劑
12．4 負載型金絡合物催化劑
12．5 展望
致謝
參考文獻
第13章 金催化的其他各種反應
13．1 引言
13．2 乙炔的氫氯化反應
13．3 形成新碳一碳鍵的反應
13．4 金催化的其他反應
參考文獻
第14章 金催化劑的商業應用
14．1 引言
14．2 污染和排放控制技術
14．3 化工過程
14．4 燃料電池與氫經濟
14．5 傳感器件
14．6 一些經濟上的考慮
14．7 展望
參考文獻
索引

長期以來，黃金一直被視為具有永久價值的「高貴」金屬，在人類社會象征着富貴和權力。決定着黃金具有這種地位的科學基礎是它的化學非活潑性和優良的可加工性。然而，20世紀80年代催化領域的一個重大科學發現，變革了人們對於黃金化學的認識，對這個發現的一個概括，就是納米小尺寸金粒子對於許多化學反應擁有非凡的選擇催化作用，蘊藏着廣闊的應用開發潛力。有人甚至認為，正是這個科學發現才導致了納米科技熱潮洶涌。不僅是各種形式的納米金顆粒，溶液中或表面上的金離子也被發現對一些反應呈現出很好的催化性能。在對黃金的催化作用積累了20余年的科學研究經驗之后的2006年，在國際上出現了Catalysis by Gold這樣一本專業著作似乎應是一件很普通的事情，作為催化領域的「淘金者」也許不值得花時間把它翻譯成中文。

我有幸車第五屆東京先進催化科學與技術國際會議(TOCAT-5，2006年7月)期間結識世界黃金協會(World Gold Council)的David T．Thompson博士，他告訴我有Catalysis by Gold這樣一本書即將出版。一年后，世界科學出版社(worldScientific Publishing)希望我為Catalysis by Gold寫個書評，向中國讀者介紹此書。因為有着不花錢而擁有此書的「小心眼」，我就答應下來。原版書被特快郵寄到我的辦公室，本在平時讀書不多的我只好試着讀了起來，並漸漸地發現此書不僅適合在催化領域有經驗的研究人員綜合認識金催化劑的特點以及可能的發展方向，而且還特別適合那些對催化懷有興趣的初級研究人員，包括高年級大學生和研究生。作者依據自身在催化科學領域的學術功底和研究心得，為有經驗的讀者提供了審視關於金催化劑作用特點與發展潛力的系統性和綜合性的評述，直到2006年中期的關乎多相金催化劑研究的所有重要文獻幾乎都在其中。針對那些希望熟悉或從事催化研究的初級人員和研究生而撰寫的第1章，是一篇不可多得的以化學動力學為基礎，教授多相催化反應動力學的綜合材料。也許，只有像GeoffneyC．Bond這樣既長期教授催化物理化學和培養催化科學人才，又在多相催化特別是金屬催化科學研究領域建樹豐厚的國際催化界元老，才能表達得既那樣直接、那樣富於警示，又那樣綜合、那樣精辟、那樣令人回味

將本書翻譯成中文的動議源於我們中的王東輝博士。國防工業出版社曾在2005年出版了由她執筆編著的《納米金催化劑及其應用》一書，她看到這本Catalysis by Gold之后，就想到要出一個中譯本。她邀請楊緒壯博士翻譯本書后半部分，邀請本人幫助翻譯前面的基礎部分，並作一些審校。而本人也正好能借助中譯本的出版，檢查和強化研究生學習英文專著的能力，並完成對世界科學出版社的承諾。

……