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環境催化材料應用(化學工業出版社十五五普通高等教育規劃教材)

  • 作者：編者:丁佳鋒|責編:滿悅芝
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122500953
  • 出版日期：2026/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：178
人民幣：RMB 49.8 元      售價：元
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內容大鋼
    《環境催化材料應用》系統闡述了環境催化這一交叉學科的前沿理論與工程實踐。全書以環境污染治理的重大需求為背景，結合現階段環境功能材料在應用方面的研究成果，深入剖析了環境催化材料的設計原理、分類體系、作用機制及典型應用場景。從環境催化的學科內涵出發，本書梳理了催化材料的概念演進與技術分類，詳細介紹了金屬基、磁性、碳基、異質結構及Z-scheme型等主流環境催化材料的結構特性與製備方法。在技術層面，重點分析了Fenton/類Fenton、光催化、電催化、臭氧催化及過硫酸鹽催化等核心環境催化技術的反應機理與實際效能。實戰應用部分涵蓋重金屬鈍化、新污染物降解、湖庫藻類控制、全氟和多氟化合物處理、微塑料治理及溫室氣體轉化等國家生態治理迫切領域，充分體現環境催化材料在實現「綠水青山」目標中的關鍵作用。
    本書融合密度泛函理論等現代研究方法，展望了材料智能化與低碳化的發展路徑，可作為高等院校環境類、材料類專業本科生和研究生的教材，還可供相關專業科研人員參考。
作者介紹
編者:丁佳鋒|責編:滿悅芝
目錄
第一章  概述
  第一節  環境與催化
  第二節  環境催化的定義、研究對象和任務
  第三節  環境催化材料的概念與發展
  第四節  環境催化技術的概念與發展
    一、生物催化技術
    二、環境催化技術
    三、新型催化技術
  第五節  常用的表徵手段
    一、比表面積
    二、孔結構
    三、機械強度
    四、微觀結構與物化性能
  思考題
  參考文獻
第二章  環境催化材料分類和製備
  第一節  金屬基催化材料
    一、金屬基催化材料的結構特點
    二、金屬基催化材料的合成方式
    三、金屬基催化材料的分類
  第二節  磁性催化材料
    一、直接包覆型磁性催化劑
    二、非直接包覆型磁性催化劑
    三、負載型磁性催化劑
    四、本身具有磁性的催化劑
  第三節  碳基催化材料
    一、活性炭基催化材料
    二、炭黑基催化材料
    三、石墨基催化材料
    四、生物炭基催化材料
    五、新型碳載體催化材料
  第四節  異質結構催化材料
    一、g-C3N4光催化劑
    二、傳統g-C3N4基異質結構光催化劑
    三、Z-scheme型催化材料
  第五節  環境催化材料製備方法
    一、浸漬法
    二、沉澱法
    三、混合法
    四、離子交換法
    五、水熱合成法
    六、其他方法
  思考題
  參考文獻
第三章  環境催化技術的分類
  第一節  Fenton/類Fenton技術
    一、均相芬頓技術
    二、非均相芬頓技術
  第二節  光催化技術
    一、水處理中常用的光催化劑

    二、非均相光催化劑在水處理中的應用
    三、非均相光催化技術的未來發展
  第三節  電催化技術
    一、電催化技術所需的電極材料
    二、電催化技術的應用
  第四節  臭氧催化技術
    一、均相催化臭氧氧化技術
    二、非均相催化臭氧氧化技術
    三、非均相催化臭氧氧化技術的影響因素
  第五節  過硫酸鹽催化技術
    一、硫酸根自由基的產生及降解作用
    二、基於硫酸根自由基的高級氧化工藝技術的優勢
  思考題
  參考文獻
第四章  環境催化材料的作用機理
  第一節  催化位點
    一、表面氧缺陷
    二、助催化劑的負載
    三、金屬或非金屬摻雜
    四、單原子催化劑
    五、納米團簇
    六、納米顆粒
  第二節  自由基機理
    一、芬頓/類芬頓反應
    二、光催化
    三、熱催化
    四、電催化
  第三節  非自由基機理
    一、均相類?反應體系
    二、非均相活化過硫酸鹽體系
  第四節  環境催化材料的密度泛函理論計算
    一、密度泛函與過渡態理論
    二、密度泛函理論的發展
    三、環境催化材料的DFT計算
    四、金紅石TiO2納米晶生長偏好模型
  思考題
  參考文獻
第五章  環境催化材料在重金屬鈍化中的應用與機理探究
  第一節  環境中重金屬的來源及危害
    一、環境中重金屬的來源
    二、重金屬對環境和人體健康的危害
  第二節  環境催化材料鈍化重金屬的研究
    一、環境催化材料的概述
    二、常見環境催化材料及其鈍化重金屬的研究進展
  第三節  環境催化材料鈍化重金屬的影響因素
    一、環境催化材料的性質
    二、重金屬的性質
    三、環境因素
  第四節  環境催化材料鈍化重金屬的機理
    一、物理吸附機理

    二、化學吸附機理
    三、氧化還原機理
    四、生物作用機理
  思考題
  參考文獻
第六章  環境催化材料在新污染物去除方面的應用
  第一節  新污染物概述
    一、新污染物的由來
    二、新污染物的治理方法
  第二節  環境催化材料去除藥品與個人護理品的研究
    一、TiO2降解PPCPs
    二、赤鐵礦降解PPCPs
  第三節  環境催化材料去除內分泌干擾物的研究
    一、激素和類固醇的降解
    二、殺蟲劑和除草劑的降解
    三、聚合物添加劑的降解
  第四節  環境催化材料去除二英的研究
    一、貴金屬催化劑降解二英類化合物
    二、過渡金屬氧化物催化劑降解二英類化合物
    三、鈣鈦礦型催化劑降解二英類化合物
  思考題
  參考文獻
第七章  環境催化材料在湖庫藻類控制方面的應用
  第一節  湖庫藍藻水華概述
    一、藍藻水華的定義與基本特徵
    二、藍藻水華的成因及影響因素
    三、藍藻水華的發展機制
    四、藍藻水華的環境與社會危害
  第二節  環境催化材料去除藻類的研究
    一、光催化材料
    二、基於過硫酸鹽活化的催化材料
    三、芬頓及類芬頓催化材料
    四、關鍵影響因素與作用機製表征
  第三節  環境催化材料去除藻毒素的研究
    一、光催化材料去除藻毒素
    二、催化氧化材料去除藻毒素
    三、環境催化材料去除藻毒素的應用案例及前景
  第四節  環境催化材料對藍藻和藻毒素的協同去除研究
    一、環境催化材料對藍藻和藻毒素的去除機制
    二、環境催化材料在藍藻和藻毒素去除中的應用
  思考題
  參考文獻
第八章  環境催化材料在全氟和多氟化合物去除方面的應用
  第一節  環境中全氟和多氟化合物的來源
    一、空氣中的全氟和多氟化合物污染
    二、水環境中的全氟和多氟化合物污染
    三、土壤及沉積物中的全氟和多氟化合物污染
    四、全氟和多氟化合物在水生動物和人體內的污染狀況
  第二節  環境中全氟和多氟化合物的危害
    一、器官和神經毒性

    二、免疫和內分泌毒性
    三、生殖及發育毒性
  第三節  環境催化材料去除全氟和多氟化合物的研究
    一、物理去除行為及機制
    二、化學去除行為及機制
    三、電化學去除應用
  第四節  環境催化材料去除全氟和多氟化合物的影響因素
    一、混凝劑投加量的影響
    二、溶液pH值的影響
    三、絮凝時間的影響
    四、初始濃度的影響
  第五節  環境催化材料去除全氟和多氟化合物的機理
  思考題
  參考文獻
第九章  環境催化材料在微塑料去除方面的應用
  第一節  環境中微塑料的來源及危害
    一、環境中微塑料的原生來源
    二、環境中微塑料的次生來源
    三、環境中微塑料的危害
  第二節  環境催化材料去除微塑料的研究
    一、高級氧化法降解微塑料
    二、光催化降解微塑料
  第三節  環境催化材料去除微塑料的影響因素
  第四節  環境催化材料去除微塑料的機理
  思考題
  參考文獻
第十章  環境催化材料在溫室氣體治理方面的應用
  第一節  環境中CO2的來源及危害
    一、CO2的主要來源
    二、CO2的環境與生態危害
  第二節  環境催化材料還原CO2的研究
    一、單一半導體光催化還原CO2的應用
    二、複合半導體光催化還原CO2的應用
    三、金屬、非金屬或金屬陽離子摻雜半導體光催化還原CO2的應用
  第三節  環境催化材料還原CO2的影響因素
    一、催化劑本征特性
    二、反應條件
    三、反應器類型與工程因素
    四、失活機理與穩定性提升
  第四節  環境催化材料還原CO2的機理
    一、熱催化還原CO2
    二、光催化還原CO2
    三、電催化還原CO2
    四、生物催化還原CO2
    五、其他催化體系
  思考題
  參考文獻
第十一章  環境催化材料未來發展前景

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