光催化创造未来：环境和能源的绿色革命 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 藤岛昭 著，上官文峰 译

图书标签:

• 光催化
• 环境科学
• 能源
• 绿色化学
• 材料科学
• 环境工程
• 可再生能源
• 污染治理
• 纳米技术
• 催化技术

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313122193

版次：1

商品编码：11620963

包装：平装

开本：32开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：183

字数：83000

正文语种：中文，日文

编辑推荐

　　《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》通俗易懂地解说了作者藤岛昭从发现光催化分解水现象，到光催化在环境净化等领域中的应用。主要介绍了光催化技术在空气净化、超亲水、自清洁、抗菌除臭等方面的技术应用，以及光催化在农业和医疗等领域展现的应用前景。《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》图文并茂、形象生动，可供广大科普爱好者阅读，也适合青少年知识拓展使用。

内容简介

　　每天，照射到地球的太阳光能为我们净化空气、防污除雾、净化水、抗菌杀毒，这就是活跃在我们生活方方面面的新技术——光催化。《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》作者藤岛昭作为从光催化现象的发现和机制解析，到应用技术开发的第1人，采用了生动的实验现象和丰富多彩的案例，为我们通俗易懂地解说了光催化技术及其应用。

内页插图

目录

第1章 激动时刻
1976年，东京大学研究室
光分解水产生氧气
重温电解水
改变时势的《自然》论文
搭上能源末班车
两位大恩人

第2章 催化和光催化
什么是催化
什么是光催化
光催化剂的代表性物质——氧化钛
氧化钛表面发生的氧化还原反应
光从何而来
传送给地球的太阳能总量
光谱和光催化
无光不动
量子论的恩惠
爱因斯坦的光量子假说和光电效应

第3章 先从环境问题的应用入手
能量转换很难
转变思维
确定目标在微量物质上
在瓷砖和玻璃上涂覆光催化薄膜
从除烟味的窗户纸到空气净化器的过滤器
污染的大气可以清洁吗
超亲水性——氧化钛光催化的另一个功能

第4章 氧化钛的功能
有色水的颜色消失了
什么是氧化分解
氧化分解如何分解

第5章 氧化钛的功能
热气也不会使镜面起雾
什么是超亲水性
哪些领域可以应用

第6章 不会脏的房子
我家的房子
高层大楼的外墙和窗户玻璃
高速公路的隔音墙
帐篷材料的屋顶
上海世博会上大显身手
向世界扩展

第7章 空气变清新了
去除烟昧儿
……
第8章 光催化的扩展
第9章 室内光催化的应用
第10章 医疗领域的应用
第11章 向能源问题发起的挑战
第12章 光催化的规范化进程
结束语
参考文献

前言/序言

光催化创造未来：环境和能源的绿色革命 序言 我们正站在一个前所未有的时代岔路口。人类活动以前所未有的速度改变着地球的面貌，气候变化、环境污染、资源枯竭等严峻挑战，如同一张无形的巨网，缠绕着我们赖以生存的家园。在这样的背景下，寻找可持续、绿色、高效的解决方案，已不再是遥远的设想，而是刻不容缓的使命。本书《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》正是 dessa 探索与实践的结晶，它将带领读者深入了解一个充满希望的新兴领域——光催化，并揭示其如何以前所未有的力量，重塑我们的环境，革新我们的能源结构，最终引领我们走向一个更加美好的未来。 第一章：黎明前的曙光——时代背景与挑战 本书的开篇，我们将一同审视我们所处的时代。我们首先会深入剖析当前全球面临的最紧迫的环境问题，从日益升高的温室气体浓度到肆虐的塑料污染，从水资源的短缺到土壤的退化，这些触目惊心的现实，无不敲响着警钟。我们会引用最新的科学数据和权威报告，用清晰的语言呈现问题的严重性，让读者深刻认识到改变的紧迫性。 接着，我们将目光聚焦于能源领域。当前，全球能源结构高度依赖化石燃料，这不仅是气候变化的罪魁祸首，也带来了地缘政治的动荡和资源的不可持续性。我们会回顾能源发展历程，分析传统能源模式的局限性，并展望对清洁、可再生能源的迫切需求。从太阳能、风能到生物质能，这些新能源的兴起为我们带来了希望，但也面临着各自的挑战，如能量储存、间歇性供应等。 正是基于这样的时代背景，我们迫切需要一种能够同时解决环境污染和能源危机的颠覆性技术。而光催化，正是在这样的需求驱动下，逐渐显露出其巨大的潜力。本章将为读者构建一个宏大的时代图景，为理解光催化在其中扮演的关键角色奠定基础。 第二章：点亮希望之光——光催化的奥秘 在认识到问题的紧迫性之后，我们将把目光转向解决方案。本章将以最通俗易懂的方式，揭示光催化的核心原理。我们将从“光”和“催化”这两个关键词入手，解释它们是如何协同作用，驱动化学反应的。 光：能量的来源。我们将介绍光是什么，不同波长的光具有不同的能量，以及太阳光作为最丰富、最清洁的能源，在光催化过程中的关键作用。我们会解释光能如何被光催化剂吸收，并将其转化为化学反应所需的能量。 催化：反应的加速器。我们将阐述催化剂的作用，它们如何在不被消耗自身的情况下，显著提高化学反应的速率。我们会重点介绍光催化剂，它们能够吸收光能，并在其表面引发一系列化学反应。 光催化反应的微观世界。为了更深入地理解，我们将借助生动的比喻和图示，描绘光催化反应的微观过程。我们会介绍电子-空穴对的产生，自由基的形成，以及这些活性物质如何参与到降解污染物或驱动化学合成的过程中。 常见的光催化剂。我们会介绍一些经典且应用广泛的光催化剂，如二氧化钛（TiO2），并解释其优异的光催化性能。同时，也会提及一些新型的光催化材料，如氧化锌（ZnO）、硫化物、氮化物等，以及它们在特定应用中的优势。 光催化技术的独特性。与其他环境治理或能源转换技术相比，光催化技术有着其独特的优势，如常温常压下进行反应、使用清洁能源、无二次污染等。本章将系统地梳理这些优势，让读者对光催化技术有一个全面而深刻的认识。 第三章：净化地球的利器——光催化在环境治理中的应用 本章将深入探讨光催化技术在解决我们面临的各种环境污染问题上的卓越表现。我们将看到，光催化不仅仅是一个理论概念，更是解决实际问题的强大工具。 空气净化：呼吸的清新。我们会详细介绍光催化在室内外空气净化中的应用。例如，如何利用光催化涂层分解空气中的有害有机挥发物（VOCs）、甲醛、苯等，以及氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx），从而改善室内空气质量，减少城市雾霾。我们将展示一些成功的应用案例，如光催化涂料、光催化滤网等。 水体净化：生命的源泉。水污染是另一个严峻的挑战。本章将阐述光催化技术如何有效地降解水中的有机污染物、有毒重金属离子，甚至杀灭细菌和病毒。我们会介绍光催化氧化、光催化还原等不同水处理机制，并讨论其在废水处理、饮用水净化等领域的潜力。 土壤修复：重塑生命的土壤。土壤的污染同样不容忽视。我们会探讨光催化技术如何用于降解土壤中的有机农药残留、多环芳烃（PAHs）等污染物，从而恢复土壤的健康和肥力。 抗菌与自清洁：无菌的守护。光催化剂的氧化能力也赋予了其强大的抗菌和自清洁功能。我们将介绍光催化抗菌材料在医疗卫生、日常生活用品中的应用，以及自清洁表面在建筑、交通工具等领域的潜力。 在每一项应用中，我们都会力求细致，不仅会解释光催化机理，还会介绍相关的技术细节、设备构造，并结合实际案例，让读者直观地感受到光催化技术带来的改变。 第四章：驱动未来的引擎——光催化在能源领域的革新 如果说环境治理是光催化技术为地球“疗伤”，那么在能源领域，它则扮演着“创造未来”的角色。本章将聚焦于光催化技术如何彻底改变我们的能源生产和利用方式。 太阳能制氢：未来的绿色燃料。这是光催化在能源领域最受瞩目的应用之一。我们将详细解释如何利用光能驱动水分解，产生清洁的氢气。我们会深入探讨不同光催化剂体系在提高制氢效率、降低成本方面的研究进展，以及未来氢能源经济的可能性。 光催化合成燃料：液态太阳能。除了制氢，光催化还能直接利用太阳能合成其他类型的燃料，如甲醇、甲烷等。我们将介绍光催化二氧化碳还原制燃料的技术，这不仅能够解决能源危机，还能有效缓解温室气体排放问题。 光电化学储能：储存太阳的光芒。光催化技术与储能技术的结合，为解决太阳能的间歇性供应问题提供了新的思路。我们将介绍光电化学电池，以及光催化如何在能量储存过程中发挥作用。 光催化驱动的化学合成：绿色制造的新途径。除了直接生产能源，光催化技术还能在化学合成过程中取代传统的高能耗、高污染方法。例如，利用光催化生产精细化学品、药物中间体等，将大大降低工业生产的碳足迹。 本章将展示光催化技术在能源领域蕴含的巨大潜力，勾勒出一幅由清洁能源驱动的未来图景。 第五章：挑战与机遇并存——光催化技术的瓶颈与未来展望 任何一项新兴技术的成熟都需要经历一个不断探索、克服困难的过程。本章将客观地分析光催化技术目前面临的主要挑战，并展望其未来的发展方向。 效率与稳定性：提升的动力。目前，许多光催化应用在效率和稳定性方面仍有待提高。我们会讨论如何通过材料设计、形貌控制、负载改性等手段，进一步提升光催化剂的光吸收能力、电荷分离效率和催化活性。同时，也会关注光催化剂在长期使用过程中的稳定性问题，以及如何提高其耐久性。 成本与规模化生产：从实验室走向工业。将实验室的研究成果转化为大规模的工业应用，是技术推广的关键。本章将探讨光催化材料的制备成本、反应器的设计以及工艺的优化，以实现光催化技术的经济可行性。 选择性与可控性：精准的调控。在一些复杂的应用场景，例如降解多种污染物或合成特定产物时，如何实现光催化反应的选择性和可控性，是重要的研究方向。我们会介绍一些新的策略，如修饰光催化剂的表面性质、调控反应条件等。 多功能集成：协同效应的释放。未来的光催化技术可能会向多功能集成方向发展，例如将光催化与吸附、膜分离等技术相结合，实现更高效的污染物去除或能源转化。 政策引导与社会接受度：共同的推动力。技术的进步离不开政策的支持和公众的认可。我们会探讨政府在推广光催化技术方面的作用，以及如何提高公众对光催化技术的认知和接受度。 结语：共创绿色未来 在本书的最后，我们将再次回归初心，强调光催化技术对于构建一个可持续、清洁、繁荣的未来所扮演的关键角色。我们将重申光催化技术所带来的环境效益和能源效益，并呼吁读者积极关注和支持这一绿色革命。 本书不仅仅是一部科普读物，更是一份对未来美好生活的愿景。它希望能够激发更多人的思考，鼓励更多的科研人员投身于光催化领域的研究，吸引更多的企业将光催化技术应用于实际生产，并最终汇聚成一股强大的力量，共同创造一个更加绿色、健康、充满希望的未来。 《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》的目标是让每一个读者都能深刻理解光催化技术的潜力，并认识到自己在这个绿色转型过程中可以扮演的角色。让我们一同迎接光催化带来的黎明，共同书写可持续发展的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

这本关于光催化的书，感觉就像是打开了一扇通往可持续发展新世界的大门。作者的叙述非常生动，将复杂的光催化原理剖析得深入浅出。我尤其欣赏他对不同材料体系的介绍，从传统的二氧化钛到新兴的碳氮化物，每一种材料的特性和应用前景都被描绘得淋漓尽致。书里没有空泛的理论，而是大量结合了实际案例，比如如何利用光催化降解水中有机污染物，或者如何通过光催化制氢来获取清洁能源。读完之后，我感觉自己对“绿色化学”有了更具体的认识，不再是停留在口号层面。书中对未来挑战的探讨也十分坦诚，这让我觉得作者不仅是个技术专家，更是一个有责任感的思考者。对于任何想了解前沿环保技术的人来说，这本书都是一个绝佳的起点，它既有深度，又不失可读性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常宏大，它不仅仅关注实验室里的微观反应，更着眼于光催化技术在现实世界中规模化应用的可能性和障碍。我特别欣赏作者对于技术经济性的分析，这在很多纯理论著作中是看不到的。书中详细讨论了反应器设计、催化剂的稳定性和回收再利用等工程学问题，这对于希望将研究成果转化为实际产品的工程师和创业者来说，简直是宝藏。阅读过程中，我不断地被提醒：科学的价值最终体现在它对人类社会的贡献上。作者对全球能源转型的紧迫性有着深刻的洞察，并坚定地将光催化定位为未来能源结构中的关键一环。这种务实而又充满激情的笔触，让人读起来感到非常振奋。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常具有“学者风范”，严谨而不失灵动。作者在论证观点时逻辑链条极其清晰，每提出一个论点都有坚实的实验数据或理论模型作为支撑。特别是关于不同光照条件下催化剂性能衰减的章节，分析得细致入微，让人不得不佩服其研究的深度和广度。我发现自己不得不放慢阅读速度，以便充分吸收其中包含的信息密度。对于已经有一定基础的读者来说，这本书提供了足够多的细节和前沿进展，可以作为进一步深入研究的参考。它很少使用浮夸的辞藻，而是用事实和数据说话，建立起一种高度的信任感，让人深信不疑地跟随作者的思路探索光催化这条道路。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大感受是“希望”。在当下全球环境问题日益严峻的背景下，这本书像一束强光，照亮了解决问题的潜在路径。作者对“自驱动型”环境修复技术的描述尤其引人入胜，这种不依赖外部电能的清洁治理模式，简直是完美契合了可持续发展的终极目标。书中还对未来十年光催化领域可能出现的突破口进行了预测，这些预测不仅基于现有科学积累，更融入了对社会需求的深刻理解。阅读过程中，我能感受到作者强烈的社会责任感和对科学探索的热忱。它成功地将一个看似晦涩的化学分支，转化成了一种关乎全人类福祉的宏大叙事，让人读完后久久不能平静，迫切想要参与到这场“绿色革命”中去。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为这种技术层面的书会很枯燥，但这本书完全颠覆了我的预期。它的结构设计得非常巧妙，仿佛在讲述一个引人入胜的侦探故事，层层递进地揭示光催化反应的奥秘。我特别喜欢作者在解释量子效率和光生载流子分离机制时所采用的比喻，它们让那些原本高深的物理化学概念变得触手可及。更让我印象深刻的是，书中穿插了大量的历史背景和发展脉络，让我们能清晰地看到这项技术是如何一步步走到今天的。这不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于人类如何利用自然力量解决自身难题的史诗。书中的图表制作精良，对理解复杂的反应机理起到了至关重要的辅助作用，绝对是那种值得反复翻阅的工具书。

评分☆☆☆☆☆

在娓娓道来中将科学的知识讲解的贴切自然

评分☆☆☆☆☆

《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》通俗易懂地解说了作者藤岛昭从发现光催化分解水现象，到光催化在环境净化等领域中的应用。主要介绍了光催化技术在空气净化、超亲水、自清洁、抗菌除臭等方面的技术应用，以及光催化在农业和医疗等领域展现的应用前景。《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》图文并茂、形象生动，可供广大科普爱好者阅读，也适合青少年知识拓展使用。

评分☆☆☆☆☆

《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》通俗易懂地解说了作者藤岛昭从发现光催化分解水现象，到光催化在环境净化等领域中的应用。主要介绍了光催化技术在空气净化、超亲水、自清洁、抗菌除臭等方面的技术应用，以及光催化在农业和医疗等领域展现的应用前景。《光催化创造未来：环境和能源的绿色革命》图文并茂、形象生动，可供广大科普爱好者阅读，也适合青少年知识拓展使用。

评分☆☆☆☆☆

挺好的，涨姿势

评分☆☆☆☆☆

好好……………………

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

在娓娓道来中将科学的知识讲解的贴切自然

评分☆☆☆☆☆

挺好的，涨姿势

评分☆☆☆☆☆

不错