第十章　非规则3D 空隙结构催化剂与反应器的应用 / 307

**节　催化氧化 307

一、氧化脱氢 308

二、选择性氧化 309

三、甲烷/ VOCs 催化燃烧 311

四、其它催化氧化 313

第二节　催化加氢 315

一、草酸二甲酯加氢 315

二、CO2 加氢制甲醇 318

三、其它催化加氢 320

第三节　合成气转化 320

一、甲烷化：合成天然气 320

二、费-托合成 321

三、甲醇合成及甲醇转化 323

四、草酸二甲酯、碳酸二甲酯合成 326

第四节　烃和含氧烃重整制合成气 328

一、甲烷重整 328

二、醇类重整制氢 332

三、其它重整 334

第五节　其它应用 334

一、臭氧（O3）分解 334

二、移动制氢与纯化 336

三、空气净化 338

四、超级电容器 340

五、硝酸-苯硝化反应 341

六、催化精馏 342

参考文献 345



第三篇　多级孔结构微纳催化剂与反应器 / 355

第十一章　多级孔结构微纳催化剂与反应器及制备 / 357

**节　多级孔分子筛催化剂 357

一、多级孔分子筛材料概述 357

二、多级孔分子筛材料的合成与性质 358

第二节　多级孔金属氧化物催化剂 364

一、有序介孔过渡金属氧化物 364

二、有序大孔过渡金属氧化物 369

第三节　多级孔碳催化剂376

一、多级孔碳材料概述 376

二、多级孔碳材料的合成方法 376

三、多级孔碳材料的应用研究 381

第四节　展望 382

参考文献 383



第十二章　多级孔结构微纳催化剂与反应器的环境催化应用 / 390

**节　空气净化——光催化氧化 390

一、甲烷/VOCs 脱除 390

二、NOx 和SOx 脱除 393

三、CO 氧化 395

四、臭氧（O3）分解 397

五、烟尘氧化 399

第二节　水处理 399

一、有机物降解 400

二、有机染料降解 402

三、金属吸附 405

第三节　自清洁 407

参考文献 411



第十三章　多级孔结构微纳催化剂与反应器的能源储存与转化应用 / 423

**节　能源存储 424

一、锂离子电池 424

二、超级电容器 428

三、储氢 429

第二节　能源转化 432

一、太阳能制化学品 432

二、太阳能存储与发电 434

三、燃料电池 437

参考文献 439



第十四章　多级孔结构微纳催化剂的CO2 转化与利用 / 444

**节　CO2 热催化转化 444

一、CO2 加氢制甲醇 444

二、CO2 加氢制烯烃及油品：双功能颗粒“微纳接触”的催化调控效应 446

第二节　CO2 光催化转化：人工光合作用及人造树叶 455

一、“纳-微-宏”多级结构的一体化构筑 456

二、人造树叶 456

参考文献 461



索引 / 463

结构催化剂与反应器 作者简介

路勇，男，华东师范大学教授，博士生导师。兼任中国化工学会化工过程强化专业委员会委员、中国稀土学会催化专业委员会委员。1992年本科毕业于四川大学化学系物理化学专业，获学士学位。1997年博士毕业于中国科学院兰州化学物理研究所物理化学专业多相催化方向，获理学博士学位。1997-2000年在中石化石油化工科学研究院于何鸣元院士指导下从事博士后研究，留院工作受聘高级工程师、任科研组长。2000-2004年分别在新加坡国立大学化工系和美国Auburn（奥本）大学化工系从事博士后研究。2004年8月入现职至今。入职后，紧扣“结构催化剂与反应器”这一国际新兴前沿，同步开展科学研究与应用开发，发展形成了独特的 “3D空隙整装结构非涂层催化功能化及其C1能源与环境催化应用”新方向。主持包括国家基金委重大项目课题和面上项目、科技部“973”和“863”项目课题及上海市科委重大项目10项。承担企业委托开发项目多项。在包括Sci Adv、ACS Catal、J Catal、Appl Catal B、Chem Commun、ChemSusChem、Green Chem、AIChE J等期刊发表论文100余篇。获授权中国发明专利30余件、美国专利2件。

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