环境催化原理  083000M02001H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:张长斌,马金珠,石晓燕
授课时间: 星期二,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼323
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11
授课时间: 星期四,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼334
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11
课程编号: 083000M02001H 课时: 50 学分: 2.50
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:张长斌,马金珠,石晓燕 助教:王莲
英文名称: The Principle of Environmental Catalysis 召集人:

教学目的、要求

环境催化原理是大气科学和环境科学专业硕士、博士研究生的一门专业普及课,同时可作为环境科学与工程一级学科其他专业方向研究生的选修课。主要内容涉及环境催化的基本理论与概念,移动源排放的多相催化净化,固定源燃烧排放的催化净化,挥发性有机物和天然气催化燃烧、室内空气净化、水处理过程中的多相催化、温室气体和臭氧层消耗物质的催化转化以及大气中的环境催化过程。本课程通过学习环境催化的基本理论、典型大气和水污染物的催化净化技术原理,并展示本领域的最新研究成果和技术进展,以培养学生利用催化的方法分析和解决大气和水污染控制问题的能力,为学生进行大气和水污染物催化净化技术研发打下基础。 

预修课程

教 材

主要内容

第一章	绪论(2学时)
催化和环境的关系,环境催化的定义、研究对象和任务。
第二章	环境催化基础及其研究方法(6学时)
催化作用和环境催化,催化剂的表征和研究方法;环境催化的特殊性及其研究方法。 
第三章	移动源燃烧排放的多相催化净化(8学时)
气车尾气排放污染物催化净化反应原理与三效催化净化;稀燃条件下氮氧化物(NOx)催化净化技术;柴油车氧化催化剂与柴油车颗粒物(PM)削减技术;柴油机NOx和PM组合净化技术;清洁燃料车排放的催化净化技术。
第四章	固定源燃烧排放的催化净化(6学时)
燃煤电厂固定源烟气选择性催化还原脱硝原理及技术;非电力行业的烟气催化净化的内容。
第五章	挥发性有机化合物和天然气的催化燃烧(4学时)
挥发性有机化合物(VOCs)、天然气催化燃烧及催化剂设计。
第六章	室内空气催化净化 (10学时)
室内空气光催化,新型污染物臭氧催化净化部分;室内空气常温催化净化。
第七章	水处理过程中的多相催化(6学时)
水中光催化和臭氧催化处理技术,芬顿反应。
第八章	温室气体和臭氧层消耗物质的催化转化(4学时)
甲烷、二氧化碳催化重整,氧化亚氮催化消除,氯氟烃的无害化,羰基硫的催化水解和氧化,温室气体催化净化和资源化的新技术和原理。
第九章	大气层中的环境催化(2学时):
大气层中的均相与非均相反应,大气层中的非均相光催化,大气层中的热催化。
答疑: 2学时。


第五章	挥发性有机化合物和天然气的催化燃烧:挥发性有机化合物(VOCs)、天然气催化燃烧及催化剂设计。(4学时) (马金珠主讲2课时)
第六章-第七章 张长斌、马金珠主讲 (14学时)

第六章	室内空气催化净化:室内空气光催化,室内空气常温催化净化。(8学时)

第七章 水处理过程中的多相催化:水中光催化和臭氧催化处理技术,芬顿反应。(6学时)

第九章 张长斌主讲(4 学时)
第八章 温室气体和臭氧层消耗物质的催化转化:甲烷、二氧化碳催化重整,氧化亚氮催化消除,氯氟烃的无害化,羰基硫的催化水解和氧化。  (2学时)
第九章 大气层中的环境催化:大气层中的均相与非均相反应,大气层中的非均相光催化,大气层中的热催化。

参考文献

贺泓、李俊华、何洪、上官文峰、胡春等著,郝吉明主编,环境催化——原理及应用,科学出版社,2008

Vicki H. Grassian, Environmental Catalysis, CRC Press, Taylor & Francis Group,2005