光催化材料及其在环境净化中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张彭义，贾瑛 著

图书标签:

• 光催化
• 材料科学
• 环境工程
• 环境净化
• 二氧化钛
• 污染物降解
• 新型材料
• 绿色化学
• 催化技术
• 纳米材料

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122269966

版次：1

商品编码：12021998

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：307

字数：503000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：广大从事光催化材料及光催化技术研究与应用的相关领域研究的科技工作者、高等院校师生以及科研院所工作人员。
本书是作者多年研究成果的结晶，在本领域内处于领先地位。

内容简介

本书对有关光催化材料的资料以及近些年在光催化应用领域的研究成果进行了收集、整理和总结，共分5章，第1章介绍了光催化技术和光催化材料的基本概念、原理以及光催化材料的应用技术，第2章介绍了光催化材料的可控合成及性能评价，第3章介绍了光催化材料在室内环境净化中的应用，第4章介绍了光催化材料在饮用水微量污染物净化中的应用，第5章介绍了光催化材料在国防军事废水处理中的应用。
本书适合从事光催化材料及光催化技术研究与应用的相关领域研究的科技工作者、高等院校师生以及科研院所工作人员阅读。

内页插图

目录

第1章光催化技术概述1
1.1光催化技术简介1
1.1.1光催化技术的起源及特点1
1.1.2光催化材料的可控合成方法1
1.1.3光催化降解污染物的机理6
1.1.4真空紫外光技术8
1.2光催化技术研究进展9
1.2.1光催化剂的改性及固定化9
1.2.2光催化反应器11
1.2.3光催化反应动力学13
1.2.4光催化剂固定化技术14
1.2.5光催化技术的环境净化应用15
1.2.6影响光催化降解效果的主要因素17
1.2.7半导体光催化技术的潜在优势18
1.3光催化技术的应用研究展望18
1.3.1光催化技术面临的问题18
1.3.2光催化技术研究热点19
参考文献20
第2章光催化材料的可控制备及表征24
2.1纳米TiO2系列催化材料24
2.1.1溶胶-凝胶法制备纳米TiO224
2.1.2TiO2的AC、ACF的负载化28
2.1.3TiO2-氧化石墨烯复合光催化材料的合成31
2.1.4TiO2/Al光催化薄膜的制备42
2.1.5TiO2薄膜上纳米贵金属粒子的可控负载51
2.1.6浸渍涂覆法制备MnOx/TiO2膜材料65
2.1.7反应磁控溅射制备氮掺杂TiO2光催化膜材料67
2.2纳米ZnO系列催化材料75
2.2.1水热法制备纳米ZnO75
2.2.2两步法制备ZnO/TiO2和ZnO/SnO2复合粉体80
2.2.3一步法制备稀土掺杂ZnO纳米材料92
2.2.4醇辅助水热法制备贵金属掺杂ZnO纳米材料99
2.3纳米In2O3系列催化材料103
2.3.1纳米In2O3光催化剂的可控合成103
2.3.2具有微孔-介孔结构的In2O3纳米片合成114
2.3.3石墨烯-In2O3光催化剂制备及性能研究120
2.4纳米Ga2O3催化材料126
2.4.1制备条件对氧化镓前驱体形貌的影响127
2.4.2Ga2O3催化剂的表征131
参考文献136
第3章光催化材料在室内空气净化中的应用138
3.1室内空气中挥发性有机污染物研究进展138
3.1.1室内空气中主要污染物的种类及浓度138
3.1.2室内挥发性有机物的来源140
3.1.3室内挥发性有机物间的反应与二次释放141
3.1.4室内挥发性有机物对人体健康的危害144
3.1.5室内挥发性有机物污染控制研究现状145
3.2光催化技术在室内空气净化中的应用146
3.2.1真空紫外气相光催化分解有机物146
3.2.2真空紫外光催化实验系统147
3.2.3催化剂的制备和表征150
3.2.4真空紫外光催化降解实验151
3.3TiO2薄膜VUV催化降解甲醛和副产物臭氧的控制152
3.3.1动态真空紫外光催化实验系统组成152
3.3.2VUV催化、UV254nm+O3催化及UV254nm催化比较153
3.3.3Pd/TiO2真空紫外光催化降解甲醛与副产物臭氧控制158
3.3.4Pd/TiO2复合薄膜对甲醛和臭氧的同步去除162
3.3.5Mn负载TiO2薄膜对甲醛和臭氧的同步去除166
3.4臭氧/TiO2光催化降解甲苯研究171
3.4.1实验装置、方法与步骤171
3.4.2催化剂制备方法172
3.4.3实验内容及步骤173
3.4.4结果与讨论173
参考文献188
第4章光催化材料在饮用水微量污染物净化中的应用190
4.1水中微量污染物的光催化净化研究190
4.1.1实验装置190
4.1.2结果及讨论191
4.2环管式光催化反应器光催化降解水中氯代有机物200
4.2.1环管式反应器的结构参数201
4.2.2反应器中催化剂的布置形式204
4.2.3VUV光源辐射下微量有机物的光催化降解206
4.3光催化法处理水中全氟辛酸研究213
4.3.1全氟辛酸的毒性213
4.3.2片状In2O3纳米结构光催化降解PFOA的性能214
4.3.3束状氧化镓对PFOA的光催化降解及其机理215
4.3.4In2O3纳米颗粒与石墨烯复合产物（NP-G）光催化降解PFOA的性能218
4.3.5针状氧化镓对PFOA的光催化降解220
4.3.6影响光催化降解纯水中PFOA的反应因素的研究224
4.4臭氧光催化-活性炭净化地下水源水的研究227
4.4.1试验条件及分析方法228
4.4.2O3/TiO2/UV和单独O3氧化去除有机物效果比较228
4.4.3O3/TiO2/UV-GAC工艺去除地下水中天然有机物（NOM）230
4.5天然有机物臭氧光催化降解技术研究236
4.5.1实验室试验条件与分析方法236
4.5.2O3/TiO2/UV氧化NOM的影响因素分析236
4.5.3臭氧光催化反应器及工艺设计的指导原则243
参考文献244
第5章光催化材料在国防军事废水处理中的应用247
5.1光催化材料处理偏二甲肼废水研究247
5.1.1偏二甲肼废水处理实验研究249
5.1.2影响复合光催化剂处理效果因素分析251
5.1.3偏二甲肼降解动力学过程259
5.1.4Cu/TiO2-GNP光催化降解偏二甲肼的研究260
5.1.5臭氧强化TiO2薄膜光催化降解偏二甲肼研究264
5.1.6O3/VUV/TiO2降解偏二甲肼的影响因素研究267
5.1.7ZnO光催化降解偏二甲肼废水研究269
5.1.8稀土掺杂ZnO光催化降解偏二甲肼废水研究275
5.1.9贵金属掺杂ZnO光催化降解偏二甲肼废水研究276
5.2硝基氧化剂废水的光催化还原研究286
5.2.1紫外光下光催化反应286
5.2.2太阳光下光催化反应287
5.2.3模拟硝基氧化剂废水的强化光催化处理研究287
5.2.4负载化光催化剂还原硝基氧化剂废水实验290
5.2.5循环回收利用率291
5.2.6光催化还原NO-3的反应动力学分析292
5.2.7模拟超重力条件催化还原反应293
5.2.8反应条件的优化293
5.3TiO2/ACF复合光催化剂催化降解TNT研究297
5.3.1复合光催化剂降解TNT废水的影响因素298
5.3.2Fenton试剂对TiO2/ACF光催化降解TNT的作用301
5.3.3改性TiO2/ACF光催化降解TNT废水303
参考文献306

前言/序言

好的，这是一份关于一本名为《光催化材料及其在环境净化中的应用》的图书的详细简介，但内容完全不涉及光催化材料和环境净化主题。 --- 图书名称： 《星际航行中的高级热力学与曲率驱动理论》 作者： 詹姆斯·A·霍金斯 (James A. Hawkins) 出版社： 环宇科学出版社 出版年份： 2024年 --- 详细内容简介 第一部分：超光速航行理论的基石 本书深入探讨了在广袤的宇宙空间中实现高效、安全星际航行的关键理论基础——高级热力学在极端环境下的适用性，以及突破经典相对论限制的曲率驱动理论。 第一章：极端环境下的物质状态与能量转换 本章从修正牛顿定律和爱因斯坦场方程的视角出发，探讨了在接近绝对零度或极高能量密度区域（如中子星或黑洞边缘）物质的宏观行为。重点分析了在超低温与超高压环境下，经典的热力学第二定律如何被重新定义和修正。我们引入了“负熵流”的概念，用以描述在特定高能场作用下，系统如何维持或提高其有序性，这对于维持星际飞船内部生命支持系统的稳定至关重要。通过对量子场论的重新解读，我们构建了描述这些极端状态下能量平衡的新模型，并引入了一系列全新的状态方程。 第二章：曲率驱动理论的几何学基础 曲率驱动，这一被认为是实现超光速旅行的关键技术，其理论核心在于对时空几何的精确操控。本章详细阐述了黎曼几何在曲率驱动场生成中的应用。我们不仅回顾了经典微分几何，更深入研究了高维空间拓扑结构对局部时空曲率的影响。书中详细推导了“卡西米尔效应驱动器”的理论模型，阐释了如何利用负能量密度区域来“压缩”前方的时空并“拉伸”后方的时空。本章通过大量高维空间映射图解，清晰展示了如何通过精确的场强调制，实现对沃纳-菲尔德（Warp Field）的稳定生成与维持，避免了传统虫洞理论中固有的奇点风险。 第二部分：高级热力学在推进系统中的应用 第三章：零点能提取与反作用力抑制 星际飞船的动力源是曲率驱动系统的核心。本章聚焦于如何从真空零点能中高效、持续地提取能量。我们详细描述了多相介质共振腔的设计原理，该腔体能够在极高频率下与量子涨落场发生耦合，从而实现能量的净输出。书中详尽分析了“反作用力抑制”技术，即在启动曲率驱动时，如何通过反向引力子场的精确部署，消除飞船在时空扭曲过程中产生的惯性冲击和结构应力，确保船体结构完整性。 第四章：时空边界层与航行稳定性 在曲率驱动场之外，飞船周围会形成一个独特的“时空边界层”。本章从流体力学和场论的角度，分析了该边界层内的物质粒子（如星际尘埃、高能宇宙射线）的行为。我们提出了“场致偏转角模型”，用于预测和计算在不同曲率设定下，边界层对外部粒子的偏转效率。同时，本章探讨了如何利用该边界层作为“热力学缓冲器”，吸收并重新分配因空间几何形变而产生的热能，保持飞船核心系统的温度稳定。 第三部分：实验验证与未来展望 第五章：曲率驱动器的原型设计与实验数据分析 本章展示了理论在实际工程中的初步转化。我们回顾了“先驱者号”原型机在亚光速区间进行的曲率场测试数据。重点分析了在测试中记录到的微小时空涟漪和能量输出波动，并运用第三章和第四章的理论模型对这些偏差进行了详细的归因分析。书中包含了大量详细的传感器读数图表和数据拟合曲线，特别是对驱动器在不同功率等级下产生的时空扭曲梯度进行了量化评估。 第六章：超光速航行中的时间膨胀与相对论修正 实现超光速旅行后，经典的时间膨胀概念面临挑战。本章深入探讨了在曲率驱动场内，时间流逝的局部性问题。我们提出了“相对时间协变性”理论，用于解释宇航员在曲率场内经历的时间与外部参照系时间之间的精确关系。这不仅是理论上的探讨，更是制定星际任务时间表和生命支持计划的根本依据。最后，本章展望了曲率驱动技术成熟后，人类探索遥远星系的潜力，并对可能出现的新的物理学现象（如多重宇宙间的局部渗透）进行了理论预判。 --- 本书特色： 深度与广度并重： 理论推导严谨，从基础的黎曼几何到前沿的量子场论应用，构建了一个完整的理论框架。 工程实用性： 结合了大量原型实验数据分析，为未来星际飞船的设计提供了坚实的理论指导。 清晰的图示系统： 包含数百张高精度的三维时空结构图和能量流向示意图，极大地辅助了复杂概念的理解。 目标读者： 理论物理学家、航空航天工程师、高级空间探索技术研究人员、以及对宇宙学和前沿物理学抱有浓厚兴趣的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直让我大开眼界！一直以来，我对那些能够“吃掉”污染物的神奇材料感到非常好奇，而《光催化材料及其在环境净化中的应用》这本书，就像为我打开了一扇新世界的大门。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更充满了作者对环境问题的深刻洞察和对科学创新的热情。我尤其喜欢书中关于材料结构与性能之间微妙关系的阐述，那些复杂的化学式和晶格结构，在作者的笔下变得生动有趣，仿佛一个个微观世界的精灵，各自扮演着净化环境的关键角色。书中列举了大量的实例，从水体污染治理到空气净化，再到土壤修复，光催化材料的身影无处不在，让我深刻地认识到这项技术在解决全球性环境危机中的巨大潜力。作者没有回避技术发展过程中遇到的挑战，比如催化剂的稳定性和成本问题，而是坦诚地探讨了这些难题，并展望了未来的研究方向，这让我觉得这本书既有深度，又有前瞻性，是一本值得反复阅读的优秀科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书带来的思考远不止于技术层面，更触及了我们对可持续发展的理解。我一直认为，解决环境问题需要多方面的努力，而《光催化材料及其在环境净化中的应用》恰恰印证了这一点。它让我意识到，科学研究并非孤立存在，而是与社会需求、经济发展以及政策导向紧密相连。书中对于光催化材料在实际应用中的经济效益和社会效益的分析，让我对这项技术有了更全面的认识。例如，它如何能够降低传统净化方法的能耗和化学品使用，从而减少二次污染，这对我来说是全新的视角。而且，作者在论述过程中，常常会引用一些前沿的学术文献和专利技术，这使得全书的论证都非常有说服力，也让我感受到了作者深厚的学术功底和严谨的科研态度。读完这本书，我不仅仅是学习了光催化材料的知识，更重要的是，我开始思考如何将这些科学的进步转化为切实有效的环境保护措施，如何让更多的人了解并支持这项绿色科技的发展。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在阅读《光催化材料及其在环境净化中的应用》之前，我对“光催化”这个概念只是模糊的印象，觉得可能和某些特殊的反应有关。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它以一种非常直观且易于理解的方式，将光催化材料的原理、制备方法、改性策略以及各种应用场景娓娓道来。我特别欣赏作者在解释复杂概念时，巧妙地运用类比和图示，让那些原本抽象的化学过程变得生动形象。比如，作者将光催化剂比作“太阳能的搬运工”，将污染物比作“需要被分解的垃圾”，这种生动的比喻极大地降低了阅读门槛，让非专业读者也能轻松掌握核心内容。书中关于不同类型光催化剂（如TiO2、ZnO等）的详细介绍，以及它们各自的优缺点和适用范围，让我对这个领域有了系统性的认识。读完这本书，我不仅能分辨出不同光催化材料的特点，还能初步理解它们为何能在特定的环境下发挥作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它提供的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思路。在《光催化材料及其在环境净化中的应用》的字里行间，我看到了科学家们如何通过不断地探索和实验，去攻克一个个技术难关，去寻找更高效、更经济、更环保的净化方案。书中对“绿色化学”理念的融入，让我看到了环保科技的未来发展方向。我尤其对书中探讨如何提高光催化剂的量子效率和可见光响应范围的内容印象深刻。作者并没有停留在理论层面，而是详细介绍了各种掺杂、形貌调控、异相结构等改性技术，以及这些技术如何有效地提升材料的催化性能。这些内容对于那些希望深入了解光催化机理，或者在科研领域有所探索的读者来说，无疑具有极高的参考价值。这本书就像一位循循善诱的老师，引导我一步步深入了解光催化材料的世界，也激发了我对环境科技的浓厚兴趣。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《光催化材料及其在环境净化中的应用》这本书的逻辑非常清晰，结构也非常完整。从基础的光催化原理讲起，循序渐进地介绍了不同材料的制备和表征方法，然后深入到各种具体的环境净化应用，最后还对未来的发展趋势进行了展望。这种“由浅入深、由总到分”的叙述方式，让我能够非常顺畅地跟随作者的思路进行阅读。我特别喜欢书中关于“环境友好型”光催化剂的设计理念，以及如何将光催化技术与其他技术（如吸附、膜分离等）相结合，以达到协同净化的效果。书中大量的案例分析，让我看到了光催化材料在解决实际环境问题方面的巨大潜力，也让我对这项技术充满了信心。对我而言，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一份关于如何利用科技力量改善我们生存环境的“行动指南”。它让我明白，即使是微小的光子，也能引发巨大的变化，只要我们能够巧妙地利用它。