光催化：環境淨化與綠色能源應用探索 [Photocatalysis： Application on Environmental Purification and Green Energy] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃永法，姚文清，宗瑞隆 著

圖書標籤:

• 光催化
• 環境淨化
• 綠色能源
• 材料科學
• 化學
• 環境科學
• 能源
• 納米材料
• 催化
• 汙染治理

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122211552

版次：1

商品編碼：11591981

包裝：精裝

外文名稱：Photocatalysis： Application on Environmental Purification and Green Energy

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：524

編輯推薦

　　《光催化：環境淨化應用與綠色能源探索》屬國傢科學技術學術著作齣版基金資助項目，是作者及其研究團隊20多年來在光催化領域研究的總結，內容涉及光催化理論、光催化材料、光催化技術以及光催化的應用。

內容簡介

　　《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》基於作者們在光催化領域的多年積纍，以光催化的發展曆史、光催化基本原理作為基礎，重點探討瞭各種光催化材料的製備、性能及應用，其中包括經典的二氧化鈦納米材料的製備、改性、復閤、雜化以及光電協同催化性能等，同時深入介紹瞭可見光催化劑，包括復閤氧化物及其改性研究方麵的新發展，還詳細介紹瞭光催化材料物性錶徵的各種手段，以及光催化機理和光催化性能的錶徵技術和方法。
　　書中介紹的很多內容是作者研究組的研究成果，反映瞭該領域的前沿和研究關注的問題。《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》內容豐富，素材翔實，層次分明，可作為高等院校化學和材料專業及相關專業學生的課外讀物，對從事光催化材料製備和應用研究的科研工作者具有重要的參考價值。

內頁插圖

目錄

第1章 光催化基礎
1.1 光催化的曆史
1.1.1 光催化現象的發現
1.1.2 能源危機帶來的發展機遇
1.1.3 環境危機帶來的機遇
1.1.4 超級細菌和流行病毒的新對策
1.2 光催化基本概念
1.2.1 光催化劑和光催化反應
1.2.2 固體能帶結構
1.2.3 光生電子、光生空穴和復閤中心
1.3 光催化的應用領域
1.3.1 環境淨化應用
1.3.2 微生物殺菌淨化
1.3.3 錶麵自清潔淨化
1.3.4 能源催化應用
1.4 光催化的發展趨勢
1.4.1 新型光催化材料探索
1.4.2 光催化過程活性和能效的提高
1.4.3 光催化實際應用拓展
1.4.4 光催化技術的前景
參考文獻

第2章 光催化原理
2.1 光催化反應的基元過程
2.1.1 光催化反應過程
2.1.2 反應過程的影響因素
2.1.3 從基元過程到探索高能效和高活性光催化劑的新思路
2.2 半導體能帶理論
2.2.1 能帶理論
2.2.2 帶邊位置
2.2.3 量子尺寸效應
2.2.4 電荷的傳輸與陷阱
2.2.5 空間電荷層和能帶彎麯
2.2.6 電荷界麵轉移過程
2.2.7 光化學腐蝕反應
2.3 半導體的光學性質
2.3.1 光的吸收波長
2.3.2 光吸收的強度
2.3.3 光與光催化劑的相互作用——光物理過程與化學過程
2.4 光子激發與電荷遷移過程
2.4.1 光子激發過程
2.4.2 光生空穴和電子的分離、遷移、復閤過程
2.5 錶麵吸附和反應
2.6 光催化與納米材料
2.6.1 納米尺度與光吸收
2.6.2 納米尺度與分離效率
2.6.3 納米尺度與錶麵活性
2.7 光催化氧化反應機理
2.7.1 光催化氧化模型
2.7.2 超氧自由基降解機理
2.7.3 羥基自由基降解機理
2.7.4 空穴直接氧化降解機理
2.7.5 氣相體係的光催化反應原理
2.7.6 液相體係的光催化反應原理
2.8 光催化殺菌原理
2.9 光催化自清潔原理
2.10 光催化太陽能轉換原理
2.10.1 光解水製氫原理
2.10.2 染料敏化太陽能電池
2.10.3 CO2的光還原原理
2.11 光催化反應活性的影響因素
2.11.1 光催化劑的晶型和晶麵
2.11.2 光催化劑的結晶性
2.11.3 比錶麵積及其吸附作用
2.11.4 pH值的影響
2.11.5 反應溫度的影響
2.1 2光催化反應動力學過程
參考文獻

第3章 TiO2光催化材料可控閤成
3.1 TiO2光催化材料的晶體結構和性能
3.1.1 TiO2的晶體結構
3.1.2 TiO2的電子結構
3.1.3 TiO2的光學特性
3.1.4 TiO2的理論設計
3.1.5 能帶結構的理論計算
3.1.6 能帶結構的調控
3.2 TiO2光催化材料的可控閤成
3.2.1 氣相法製備
……

第4章 TiO2薄膜光催化材料
第5章 TiO2光催化材料的活性提高
第6章 TiO2光催化材料的能效提高
第7章 新型光催化材料的探索
第8章 光電協同作用提高光催化材料的降解性能
第9章 錶麵雜化及其光催化性能的提高
第10章 光催化材料的理論計算研究方法
第11章 光催化材料的錶徵方法
第12章 光催化性能評價研究方法
第13章 光催化材料的環境淨化應用
第14章 光催化新能源
第15章 光催化可降解塑料研究
索引

前言/序言

好的，下麵是一份關於《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》的圖書簡介，力求詳實且避免套路化的錶達： --- 《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》圖書簡介 導言：文明的十字路口與材料科學的使命 人類社會的發展，在依賴化石能源驅動的同時，也以前所未有的速度加劇瞭環境汙染和氣候變化。如何在一個有限的地球上實現可持續發展，已成為擺在我們麵前最緊迫的時代命題。傳統的化學處理方法往往伴隨著二次汙染、高能耗或操作復雜等問題，亟需一種更清潔、更高效、更具前瞻性的技術路徑。 光催化技術，正是應運而生於這一時代需求之下的交叉學科前沿。它利用光能激發半導體材料産生電子-空穴對，進而引發一係列氧化還原反應，從而實現對汙染物的降解或對太陽能的捕獲與轉化。本書《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》正是立足於這一核心理念，旨在係統梳理和深入剖析當前光催化研究領域的基礎理論、前沿進展及其在實際應用中的巨大潛力。 第一部分：光催化基礎理論的深度構建 本書的開篇，緻力於為讀者打下堅實的理論基礎。我們首先追溯瞭光催化現象的物理和化學本質。這不僅僅是對光吸收、載流子分離與傳輸等基本過程的描述，更深入探討瞭影響光催化效率的關鍵因素——如費米能級調控、錶麵缺陷工程以及異質結構築的微觀機理。 1.1 核心半導體材料的傢族譜係： 我們詳細梳理瞭從經典的二氧化鈦（$ ext{TiO}_2$）到氮化碳（$ ext{g-C}_3 ext{N}_4$）、硫化物、氧化物以及新興的復閤材料。重點分析瞭每種材料在禁帶寬度、錶麵活性位點以及光腐蝕穩定性方麵的獨特性質。 1.2 載流子調控的藝術： 載流子的有效分離和遷移是光催化反應的瓶頸所在。本書用大量的篇幅講解瞭如何通過元素摻雜（如非金屬摻雜、金屬離子摻雜）、形貌控製（如納米片、納米管、中空結構）以及構建復閤體係（如核殼結構、Z型/闆型異質結）來拓寬可見光響應範圍，並有效抑製電子-空穴的復閤。對於電荷轉移路徑的闡釋，采用瞭先進的理論計算模擬結果作為佐證，以期幫助研究者從本徵層麵理解材料設計策略的有效性。 1.3 反應機理的精細化探究： 光催化過程的活性物種鑒定至關重要。我們引入瞭原位錶徵技術（如原位傅裏葉變換紅外光譜、時間分辨光譜）的應用案例，詳細解析瞭羥基自由基（$cdot ext{OH}$）、超氧自由基（$cdot ext{O}_2^{-}$）乃至直接氧化還原路徑在不同反應體係中的主導地位和轉化機製。 第二部分：環境淨化的全景式應用 光催化在環境領域展現齣無與倫比的“一鍋法”淨化潛力。本書將應用部分劃分為水處理和空氣淨化兩大模塊，力求覆蓋當前研究的熱點和難點。 2.1 復雜水體汙染的攻剋： 針對傳統汙染物，如難降解有機染料、抗生素、內分泌乾擾物（EDCs）和新興汙染物（如全氟烷基物質PFAS），本書不僅展示瞭高效降解的速率數據，更關注於反應的“礦化率”——即汙染物是否被徹底分解為無害的二氧化碳和水。我們特彆關注瞭在實際水體條件下（如pH變化、共存離子乾擾、光照強度衰減）光催化劑的穩定性和抗中毒性研究。 2.2 氣相汙染的深度治理： 室內和室外空氣中的揮發性有機物（VOCs）和氮氧化物（$ ext{NO}_x$）是重要的健康威脅。本書詳細介紹瞭光催化劑如何在外牆塗層、室內空氣淨化器以及脫硝反應器中的應用設計。側重於討論氣相反應中光照均勻性、濕度對反應的影響，以及催化劑的再生機製。 2.3 消毒與殺菌的生物學交叉： 除瞭化學降解，光催化産生的活性氧物種也具備強大的殺菌能力。本書收錄瞭針對耐藥菌株和生物膜的清除案例，探討瞭光催化劑材料與生物相容性、細胞毒性之間的平衡設計。 第三部分：綠色能源轉化的前沿探索 如果說環境淨化是光催化的“消法”，那麼能源轉化則是其“創法”。本書聚焦於如何將太陽能轉化為化學燃料和電能，這是光催化技術實現可持續未來的關鍵。 3.1 太陽能製氫的瓶頸與突破： 氫能被視為終極清潔能源。本書深入剖析瞭光催化水分解製氫（PEC製氫）中存在的關鍵障礙——高能耗的析氫反應（HER）和析氧反應（OER）的過電位問題。詳細介紹瞭通過構建貴金屬負載、分子催化劑耦閤、以及高錶麵積載體輔助等策略，如何顯著提高光電轉換效率（Solar-to-Hydrogen, STH）。 3.2 二氧化碳還原（$ ext{CO}_2 ext{RR}$）的化學轉化： 將溫室氣體二氧化碳轉化為高附加值化學品（如CO、甲酸、甲烷或甲醇）是應對氣候變化的重要途徑。本書對比瞭光電化學與光熱催化在$ ext{CO}_2$還原中的優劣勢，重點闡述瞭如何通過精細調控反應中間體（如$ ext{CO}_2^{cdot-}$）的穩定性來導嚮目標産物的選擇性閤成。 3.3 光電化學電池與傳感器應用： 此外，本書還涵蓋瞭光電化學電池（PEC）在光電轉換中的進展，以及利用光催化劑高靈敏度的特性開發的光催化傳感器，用於痕量物質的快速、在綫檢測。 結語：邁嚮實用化與工程化的未來 《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》不僅是一部理論的綜述，更是一部實踐的指南。我們清醒地認識到，從實驗室到大規模工業應用之間，仍然存在“放大效應”和成本控製的鴻溝。因此，本書的最後部分將筆觸投嚮瞭光催化反應器的工程化設計、長期運行的穩定性和經濟性評估。我們期望本書能夠激發新一代材料科學傢、化學工程師和環境科學工作者，共同推動光催化技術從實驗室的“奇思妙想”走嚮現實世界的“綠色方案”。 ---

評分☆☆☆☆☆

拿到《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》這本書，我最期待的是它能夠帶我領略光催化技術從實驗室走嚮工業化應用的整個過程。書中是否會對光催化反應器進行詳細的設計和優化方麵的介紹？例如，如何根據不同的應用場景，設計齣高效的反應器結構，最大化光能的利用效率，並保證催化劑的穩定性和長效性？我希望看到一些關於反應器流體力學、傳質傳熱以及光照模式的討論，這些細節往往決定瞭技術的成敗。同時，這本書是否會深入探討光催化劑的製備、修飾和復閤技術？如何通過摻雜、錶麵沉積、納米結構設計等手段，提高催化劑的可見光響應性、電荷分離效率以及催化活性？我特彆好奇，書中是否會介紹一些“智能”光催化劑的設計理念，比如自清潔、自修復的光催化材料，它們將大大降低實際應用中的維護成本。對於綠色能源方麵，我期待書中能夠有關於光催化製氫技術與傳統製氫方法的比較，以及其在規模化生産上麵臨的技術瓶頸和經濟可行性分析。這本書能否為我勾勒齣光催化技術在未來能源結構轉型中，可能扮演的革新者角色？

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》聽起來就充滿瞭前沿科技的魅力，讓人不禁聯想到那些在實驗室裏閃耀著智慧光芒的研究者。我特彆好奇，這本書會如何深入淺齣地剖析光催化這一技術的核心原理？它會不會從基礎的量子力學和固體物理齣發，解釋光是如何激發半導體材料産生電子-空穴對，進而驅動化學反應的？我期待書中能夠詳盡地介紹不同類型光催化劑的結構、性能及其在催化機理上的差異，比如二氧化鈦、氮化碳、金屬有機框架材料等等，並且能夠提供一些具體的閤成方法和錶徵手段，讓讀者對這些神奇的材料有一個直觀的認識。同時，這本書能否為我們揭示光催化在實際應用中麵臨的挑戰，例如催化劑的穩定性、選擇性、活性衰減以及大規模生産的經濟性等問題？我希望它能提供一些創新的解決方案和未來的研究方嚮，為我們指明探索的道路。更重要的是，這本書是否會強調光催化在解決我們當前麵臨的環境問題，如水汙染、空氣汙染等方麵的巨大潛力，並闡述其在可持續發展中的關鍵作用？從書名來看，它似乎是一扇通往綠色未來的窗口，我迫不及待想打開它，一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

我之所以對《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》這本書産生瞭濃厚的興趣，很大程度上是因為它觸及瞭兩個當今社會最為關注的熱點：環境保護和可持續能源。這本書是否能提供一個全麵的視角，讓我們理解光催化技術如何能夠成為解決環境汙染難題的利器？我設想書中會詳細闡述光催化降解有機汙染物、去除氮氧化物、甚至淨化微生物的原理，並且會提供大量的實驗數據和案例分析，以證明其在實際環境中的有效性。例如，在水處理方麵，它能否通過光催化技術高效去除廢水中殘留的農藥、染料、抗生素等，還原水體的清澈？在空氣淨化方麵，它又是否能有效吸附並催化分解空氣中的揮發性有機物（VOCs）和PM2.5顆粒，改善我們呼吸的空氣質量？此外，這本書在“綠色能源應用”這一部分，又會為我們描繪怎樣的圖景？我猜測它會重點介紹光催化在製氫、二氧化碳還原、甚至是直接利用太陽能閤成燃料等方麵的最新進展。這些應用不僅能夠幫助我們擺脫對化石燃料的依賴，更能實現碳資源的循環利用，為構建低碳社會提供強有力的技術支撐。這本書能否為我們展現光催化技術在能源危機和氣候變化的雙重挑戰下，所能扮演的關鍵角色？

評分☆☆☆☆☆

《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》這本書的標題給我留下瞭深刻的印象，它暗示著一種對未來科技的深刻洞察和前瞻性的思考。我設想這本書會以一種非常宏觀的視角，探討光催化技術在應對全球性環境挑戰和能源危機方麵的戰略意義。它是否會從全球氣候變化、資源枯竭等宏觀背景齣發，闡述光催化技術作為一種“綠色”的解決方案，所具有的獨特優勢和不可替代的價值？我期待書中能夠提供一些關於光催化技術在不同國傢和地區的應用現狀與發展趨勢的對比分析，以及它在全球能源轉型和環境保護政策製定中所扮演的角色。對於“環境淨化”，我希望書中能夠深入探討光催化技術在處理新型汙染物，如微塑料、藥物殘留、新興的持久性有機汙染物等方麵的應用前景，並討論其在環境修復和生態恢復中的潛力。而在“綠色能源”領域，我更關注這本書是否會從宏觀經濟和政策層麵，分析光催化技術在能源産業結構調整、減少碳排放、以及創造新的經濟增長點方麵的潛在影響。這本書是否能為我們描繪齣一幅光催化技術驅動下的，更加清潔、低碳、可持續的未來發展藍圖？

評分☆☆☆☆☆

書名《光催化：環境淨化與綠色能源應用探索》所傳達的信息，讓我對其中可能包含的跨學科知識感到興奮。我好奇這本書是否會深入挖掘光催化與材料科學、化學工程、環境科學以及能源科學之間的緊密聯係？它是否會從材料的角度齣發，詳細介紹不同類型光催化材料的製備、結構-性能關係以及改性策略？例如，是否會討論如何通過調控半導體材料的帶隙、缺陷密度、錶麵積等參數，來優化其光吸收能力和催化活性？我特彆關注書中關於“環境淨化”部分的論述，它是否會提供一些具體的案例，展示光催化技術在治理工業廢水、城市汙水、大氣汙染物等方麵的實際應用效果？例如，在工業廢水處理中，光催化是否能夠有效去除重金屬離子、酚類化閤物、以及難降解的有機汙染物？在空氣淨化方麵，它是否能夠作為一種主動式的淨化技術，有效降低室內空氣汙染物的濃度？對於“綠色能源”的應用，我希望書中能夠詳盡闡述光催化在太陽能製氫、二氧化碳還原製化學品、以及光催化電池等領域的最新研究進展和潛在的應用前景。這本書是否能為我們展現，光催化技術如何通過巧妙地整閤多種科學原理，為我們創造一個更清潔、更可持續的未來？

評分☆☆☆☆☆

光催化方麵的好書,很適閤新手看,不錯,相信京東

評分☆☆☆☆☆

好書

評分☆☆☆☆☆

這本書編寫內容不錯，但字太小瞭，印霜質量不好啊

評分☆☆☆☆☆

很不錯的一次購書經曆，紙張，印刷都很不錯，正版的書，挺開心的～

評分☆☆☆☆☆

很不錯的一次購書經曆，紙張，印刷都很不錯，正版的書，挺開心的～

評分☆☆☆☆☆

好書，內容不錯，就是價格有點貴。

評分☆☆☆☆☆

好書

評分☆☆☆☆☆

不錯的書籍，專業性強。

評分☆☆☆☆☆

還是不錯的