环境功能材料PDF电子书下载

1　功能材料设计基础 1

1.1　材料设计的基本概念 1

1.1.1　材料设计 1

1.1.2　材料设计的范围和层次 2

1.2　材料设计的发展 4

1.3　材料科学基础知识 5

1.3.1　材料科学发展概述 5

1.3.2　材料的物质结构基础 7

1.3.3　材料的晶体学结构基础 13

1.4　材料设计方法 16

1.4.1　数据库技术 16

1.4.2　人工智能专家系统 18

1.4.3　计算机模拟技术 20

1.4.4　量子化学与材料设计 21

1.5　环境功能材料及设计 23

1.5.1　环境问题与环境功能材料 23

1.5.2　环境功能材料的分类 24

参考文献 25

2　高效电催化电极材料 26

2.1 电化学水处理技术及电催化基本理论 26

2.1.1 电化学水处理技术概述 26

2.1.2　电催化及电催化电极 26

2.1.3　半导体电化学基础 36

2.2　电催化电极材料的结构与性能 46

2.2.1　电催化电极的组成及结构 46

2.2.2　电催化电极表面状态与有机物的电化学转化 48

2.2.3 电极结构与有机污染物的电催化降解 51

2.3　电催化电极的制备与表征 57

2.3.1　PbO2电极的制备与表征 57

2.3.2　掺杂SnO2电极的制备与表征 60

2.4　电催化电极在环境工程中的应用与展望 65

2.4.1　电化学氧化与电化学还原 66

2.4.2　光电化学氧化 67

2.4.3 电吸附 68

2.4.4　电凝聚／电浮选 68

2.4.5　电化学消毒 69

参考文献 69

3　高效光催化材料的设计、制备与应用 71

3.1　光催化基本理论 71

3.1.1　光催化反应机制及过程 71

3.1.2　光催化反应的影响因素 74

3.2　光催化材料的结构及性能 76

3.2.1　光催化剂的能带结构对性能的影响 76

3.2.2　光催化剂的晶体结构对性能的影响 79

3.2.3　提高光催化性能的途径 80

3.3　光催化材料的制备与表征 84

3.3.1　光催化材料的制备 84

3.3.2　光催化材料的表征 86

3.4　光催化材料的应用与展望 92

3.4.1　废水处理 92

3.4.2　空气净化 92

3.4.3　贵金属的提取回收 93

3.4.4　光催化材料的抗菌作用 93

3.4.5　光催化分解水制氢 94

3.4.6　光催化材料存在的问题与展望 94

参考文献 95

4　用于湿式氧化技术的功能催化剂的设计与制备 97

4.1　湿式氧化用催化剂 97

4.2　湿式氧化用催化剂的分类 97

4.2.1　均相催化剂 97

4.2.2　非均相催化剂 99

4.3　湿式氧化用催化剂的设计 101

4.3.1　活性组分的设计 102

4.3.2　催化剂载体的设计 103

4.3.3　催化剂的稳定性设计 105

4.4　用于湿式氧化中催化剂的制备 107

4.4.1　沉淀法 108

4.4.2　浸渍法 109

4.5　催化湿式氧化动力学模型方面的研究 111

4.5.1　机理模型 111

4.5.2　经验模型 112

4.5.3　半经验模型 112

4.6　湿式氧化用催化剂的应用 113

参考文献 113

5　吸附材料及其在环境污染物去除中的应用 120

5.1　吸附的基础理论 120

5.1.1　吸附的概念 120

5.1.2　吸附的作用力 122

5.1.3　固-气界面的吸附 124

5.1.4　固-液界面的吸附 127

5.2　吸附材料的一般性质与表征 131

5.2.1　吸附材料的分类 131

5.2.2　吸附材料的物理性质及表征 132

5.3　吸附剂 134

5.3.1　活性炭 134

5.3.2　吸附树脂 137

5.3.3　硅胶 141

5.3.4　沸石分子筛 143

5.3.5　活性氧化铝 145

5.3.6　硅藻土 146

5.3.7 甲壳素类吸附剂 147

参考文献 147

6　电磁污染控制材料 149

6.1　电磁波谱及危害概述 149

6.1.1　电磁波谱 149

6.1.2　电磁对人体的危害 150

6.1.3 电磁干扰 154

6.1.4　电磁波泄漏 155

6.1.5　电磁辐射防护方法 155

6.2　电磁波屏蔽材料 155

6.2.1　电磁屏蔽机理 156

6.2.2　电磁屏蔽材料 158

6.3　电磁波吸收原理及吸收材料 163

6.3.1　电磁波吸收原理 163

6.3.2　电磁波吸收材料 164

6.4　X（γ）射线防护材料的设计及其制备 168

6.4.1　X（γ）射线防护材料的屏蔽原理 168

6.4.2　对X（γ）射线防护材料的要求与确定 170

6.4.3　X（γ）射线防护材料及其制备 170

6.5　紫外辐射及其控制 172

6.5.1　紫外辐射的危害 172

6.5.2　紫外辐射控制材料 173

6.6　红外辐射及其控制 176

6.6.1　红外辐射控制原理 176

6.6.2　红外辐射控制材料 177

6.7　电磁污染控制材料的应用 178

6.7.1　军用 178

6.7.2　电子仪器保护 178

6.7.3　个人防护 179

参考文献 179

7　噪声污染控制材料 181

7.1　噪声危害及控制 181

7.1.1　噪声危害 181

7.1.2　噪声控制的基本方法 184

7.2　吸声材料及其应用 186

7.2.1　多孔吸声材料 186

7.2.2　共振吸声结构材料 188

7.3　隔声材料及其应用 189

7.3.1　隔声墙 190

7.3.2　隔声罩 190

7.3.3　隔声屏 191

7.3.4　隔声间 191

7.4　消声材料及其应用 192

7.4.1　阻性消声器 192

7.4.2　抗性消声器 193

7.4.3　阻抗复合消声器 194

7.4.4　微穿孔板消声器 194

7.4.5　有源消声器 195

7.5　阻尼减振材料 196

参考文献 199

8　新型环境替代材料 200

8.1　氟氯烃制冷剂的更新替代 200

8.1.1　氟氯烃制冷剂的特点及其危害 200

8.1.2　氟氯烃制冷剂的替代 201

8.1.3　新型制冷剂的应用与展望 203

8.2　无磷洗涤剂 203

8.2.1　洗涤剂与环境 203

8.2.2　无磷助洗剂的种类 204

8.2.3　无磷洗涤剂的应用与展望 206

8.3　石棉替代材料 207

8.3.1　石棉的特点及其危害 207

8.3.2　石棉替代材料的种类 207

8.3.3　石棉替代材料的应用与展望 209

8.4　绿色包装材料 210

8.4.1　包装材料与环境 210

8.4.2　绿色包装材料的基本概念和特征 210

8.4.3　绿色包装材料的加工处理技术分类 211

8.4.4　绿色包装材料的原料分类 212

8.4.5　绿色包装材料的应用与展望 215

8.5　生物可降解塑料 215

8.5.1　塑料与生态环境 215

8.5.2　生物降解塑料的基本概念和特征 216

8.5.3　生物降解塑料的分类 217

8.5.4　生物降解塑料的应用与展望 219

8.6　绿色建材 220

8.6.1　建材与环境 220

8.6.2　绿色建材的基本概念和特征 221

8.6.3　绿色建材的分类 221

8.6.4　绿色建材的应用与展望 226

参考文献 227

9　能源技术与功能材料 229

9.1　太阳能电池用功能材料 229

9.1.1　太阳能电池的基本理论 229

9.1.2　太阳能电池材料的分类 230

9.1.3　光电动势材料与性能 230

9.1.4　太阳能电池的应用与展望 235

9.2　燃料电池用功能材料 236

9.2.1　燃料电池的分类 236

9.2.2　质子交换膜燃料电池用功能材料 237

9.2.3　固体氧化物燃料电池用功能材料 240

9.2.4 熔融碳酸盐燃料电池用功能材料 244

9.2.5　碱性燃料电池用功能材料 244

9.2.6　磷酸燃料电池用功能材料 246

9.2.7　微生物燃料电池用功能材料 247

9.2.8　燃料电池的应用与展望 248

9.3　极压抗磨材料与节能降耗 249

9.3.1　摩擦化学反应的基本原理 249

9.3.2　润滑油及润滑油添加剂 251

9.3.3　极压抗磨添加剂 253

9.3.4　表面修饰稀土化合物极压抗磨添加剂的制备 257

9.3.5　极压抗磨材料的发展前景 259

9.4　磁流体发电与纳米磁流体材料的设计与制备 259

9.4.1　磁流体发电的原理及特点 260

9.4.2　磁流体发电的分类 260

9.4.3　纳米磁流体材料的设计与制备 261

9.4.4　纳米磁流体的应用与展望 263

参考文献 263