环境催化——原理及应用

本书从环境与催化的关系出发，以环境催化的主要研究对象为体系，力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和**研究进展，并在*后一章介绍自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。  

本书从环境与催化的关系出发，以环境催化的主要研究对象为体系，力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和最新研究进展，此外还介绍了自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。
本书具有较强的理论性、系统性和新颖性，特别适合高等院校相关专业教学使用。对于从事催化化学、环境科学与工程的研究人员以及从事环境污染控制技术研究开发的专业技术人员则是一本极具学术价值和应用价值的参考书。

第1章　催化与环境
　　1.1　催化和环境的关系
自从1836年由瑞典化学家Berzelius提出催化（catalysis）概念以来，催化科学和技术取得了长足进步，成为现代工业文明得以实现的重要基石之一。事实上，催化技术是化学工业和石油化学工业的最核心技术。例如，80％以上的化学工业涉及催化技术，催化剂的世界销售额超过100亿美元／年，催化技术所带来的产值达到其本身产值的百倍以上。发达国家GDP的20％～30％来源于催化技术直接和间接的贡献。
　 但是，掌握了催化科学和技术的人类在创造工业文明并给我们的物质生活带来利益的同时，也使得人类对自然界的干预和改造能力大大加强，造成人类活动所产生的结果超出了环境所能承受的范围。以下几个例子清楚说明，催化是人类征服自然、改造自然的一把利剑，但是运用不当也能成为危及人类可持续发展的双刃剑。
　 20世纪初，Harber等开发出用于合成氨的铁催化剂，实现了氮气和氢气直接合成氨，从而造就了现代化肥工业，大大提高了农业产量，才能在地球上养活了超过60多亿人，这项研究获得了1918年诺贝尔化学奖。然而，正是由于现代农业大量施用氮肥才造成了目前普遍的水体富营养化，同时人口剧增也挑战了地球生态系统的负荷极限。
　 20世纪50年代初，Ziegler和Natta等发现了催化乙烯和丙烯聚合的Ziegler—Natta催化剂，并迅速实现了工业化生产，从此奠定了石化工业的基础，也因这项研究获得了l963年诺贝尔化学奖。然而，自然界中的微生物显然无法降解人类在催化技术帮助下合成的高分子聚合物，大量合成和使用这类高分子聚合物造成了今天的“白色污染”。
自从掌握了以原油催化裂化和催化重整为代表的石油化工催化技术，人类得以从原油中获得所需的汽油、柴油和煤油，从此交通运输业得以迅速发展，人类迎来了通行便利的汽车时代。然而大量使用化石燃料消耗了地球宝贵的不可再生资源，并造成了严重的温室气体、酸雨和光化学烟雾等大气污染，给人类的生存环境带来巨大的压力。
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