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杜峰 著

图书标签:

• 空气净化
• 材料科学
• 环境工程
• 室内空气质量
• 污染物控制
• 吸附材料
• 催化材料
• 光催化
• 活性炭
• 纳米材料

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030563507

版次：01

商品编码：12298501

包装：平装

丛书名： “十三五”国家重点研发计划项目基金资助

开本：16开

出版时间：2018-02-01

页数：380

字数：470000

正文语种：中文

内容简介

随着我国PM2.5污染及雾霾天气大范围地持续出现，空气污染监测和治理开始受到人们的普遍关注和重视。《空气净化材料》系统综述空气净化材料的基础定义、分类、结构、性能、制备、应用及发展趋势，重点论述反映当代空气净化材料科学发展的前沿领域。《空气净化材料》旨在让读者全面系统地了解空气净化涉及的各种材料，深刻了解不同空气污染物的污染特点及相应治理技术。《空气净化材料》内容丰富、难度适中，注重理论联系实际，以应用目标为导向，通过净化材料的实际应用案例突出材料的应用效果，便于相关领域人员对空气净化材料的发展建立理论与实践的双重认识。

目录

目录
序
前言
1 绪论 1
1.1 空气净化常见污染物简介 1
1.1.1 悬浮颗粒物 1
1.1.2 有害气体污染 5
1.2 空气净化常见材料简介 12
1.2.1 过滤材料 12
1.2.2 抗菌材料 17
1.2.3 吸附材料 26
1.2.4 催化材料 35
1.2.5 吸收材料 42
1.3 小结 43
参考文献 44
2 过滤材料 52
2.1 背景介绍 52
2.1.1 过滤材料发展历程 52
2.1.2 过滤材料过滤机理 54
2.1.3 过滤材料性能评价 59
2.1.4 过滤材料常见工艺 63
2.2 过滤材料的主要原料 70
2.2.1 聚丙烯 70
2.2.2 聚酯 76
2.2.3 聚四氟乙烯 80
2.2.4 有机纤维混合过滤材料 83
2.2.5 无机纤维过滤材料 89
2.3 空气过滤材料典型案例 97
2.4 小结 99
参考文献 99
3 杀菌材料 103
3.1 背景介绍 103
3.2 杀菌材料 104
3.2.1 杀菌材料分类及现状 104
3.2.2 液体杀菌材料 104
3.2.3 固态杀菌材料 123
3.2.4 复合杀菌材料 149
3.3 空气杀菌材料典型案例 156
3.3.1 液态杀菌材料消毒及效果 156
3.3.2 固态杀菌材料抑菌及效果 159
3.4 小结 159
参考文献 160
4 吸附材料 172
4.1 背景介绍 172
4.2 吸附材料分类及现状 172
4.3 吸附材料 173
4.3.1 天然黏土 173
4.3.2 人工无机多孔材料 186
4.3.3 多孔碳材料 203
4.3.4 金属有机骨架材料 212
4.3.5 多孔有机材料 225
4.4 空气净化吸附材料典型案例 238
4.5 小结 243
参考文献 244
5 催化材料 254
5.1 背景介绍 254
5.1.1 催化材料分类及现状 254
5.1.2 催化材料性能评价 264
5.2 催化材料 267
5.2.1 光催化材料 267
5.2.2 常温催化材料 276
5.2.3 高温催化材料 282
5.3 空气净化催化材料典型案例 303
5.3.1 光催化除甲醛 303
5.3.2 常温除甲醛 305
5.3.3 汽车三元催化 306
5.3.4 柴油尾气催化燃烧 307
5.3.5 烟气脱硝 308
5.3.6 工业除VOCs 309
5.4 小结 309
参考文献 310
6 吸收材料 318
6.1 背景介绍 318
6.1.1 吸收材料发展历程 319
6.1.2 吸收材料性能评价 321
6.2 吸收材料 322
6.2.1 甲醛吸收材料 322
6.2.2 VOCs吸收材料 328
6.2.3 NOx吸收材料 335
6.2.4 SO2吸收材料 339
6.2.5 CO2吸收材料 344
6.2.6 其他气体吸收材料 348
6.3 空气净化吸收材料典型治理案例 356
6.3.1 吸收材料治理甲醛 356
6.3.2 吸收材料治理VOCs 357
6.4 小结 358
参考文献 359
7 结论与展望 363
7.1 取得的成就 363
7.2 存在的不足 364
7.3 发展建议 364
索引 367

工业革命时代的蒸汽动力与机械革新 本书将带领读者穿越时空，深入探寻那个划时代的工业革命时期，特别是对蒸汽动力和机械革新的发展历程进行一次详尽的回顾与剖析。我们将从工业革命的萌芽时期说起，追溯那些伟大的发明家们如何从最初的简单构想，一步步将其转化为改变世界的力量。 第一部分：蒸汽的觉醒——从早期探索到成熟运用 我们会首先聚焦于蒸汽机的早期发展。尼古拉·约瑟夫·君诺（Nicolas-Joseph Cugnot）那笨重而庞大的蒸汽车辆，虽然只是一个实验性的产物，却象征着人类对利用自然力量的初步尝试。紧接着，我们将深入探讨托马斯·纽科门（Thomas Newcomen）的“大气机”在矿山排水方面所发挥的巨大作用。虽然效率不高，但这台机器的出现，标志着人类开始认识到蒸汽的潜能，并为后来的革新奠定了基础。 然而，真正将蒸汽动力推向巅峰的是詹姆斯·瓦特（James Watt）的伟大贡献。本书将细致描绘瓦特如何通过引入分离式冷凝器，极大地提高了蒸汽机的效率，从而使其能够应用于更广泛的工业领域。我们将详细解读瓦特改进的复式蒸汽机，分析其工作原理，并阐述它如何取代了人力、畜力乃至水力，成为工厂和矿山不可或缺的动力来源。我们会探讨蒸汽机对纺织业、冶金业、采矿业等关键行业带来的革命性影响，例如其如何驱动织布机、轧钢机，以及在深层矿井中提升矿石。 此外，我们还将审视蒸汽机在交通运输领域的应用，特别是早期的蒸汽火车和蒸汽船。理查德·特里维西克（Richard Trevithick）的蒸汽火车头，虽然在当时面临诸多挑战，却预示着陆地交通的未来。罗伯特·富尔顿（Robert Fulton）的“克莱蒙特号”蒸汽船，则开启了内河航运和远洋航行的新纪元。本书会深入分析这些早期交通工具的设计理念、技术瓶颈以及它们如何逐渐缩短了地理距离，促进了贸易和人员的流动。 第二部分：齿轮与联动——机械制造的飞跃 在蒸汽动力蓬勃发展的同期，机械制造领域也经历了一场深刻的变革。本书将深入研究一系列关键的机械革新。我们会从早期精密机械制造的先驱者开始，探讨他们如何改进工具和技术，以生产出更精确、更可靠的零部件。例如，精确的机床，如车床、刨床和铣床的发展，使得零部件的标准化和互换性成为可能，这对于大规模生产至关重要。 我们会详细介绍传动装置的设计与发展，包括齿轮、连杆、曲轴等机械部件的演变。理解这些部件如何协同工作，将动力从蒸汽机传递到各种工作机械，是理解整个工业机器运作的关键。我们将分析不同类型的传动系统，以及它们在不同机械设备中的应用，例如如何通过一系列的皮带和齿轮将蒸汽机的旋转运动转化为纺织机的往复运动，或是将连续旋转转化为冲压机的周期性运动。 本书还将重点关注自动化和半自动化的早期尝试。虽然真正的自动化在后来才实现，但工业革命时期已经涌现出许多旨在提高生产效率、减少人力需求的机械装置。我们会探讨例如自动织布机（如埃德蒙·卡特赖特（Edmund Cartwright）的动力织布机）以及其他在各个行业中出现的能独立完成部分操作的机械。分析这些机械的设计思路，它们如何通过巧妙的机械联动来实现预设的功能，以及它们在解放劳动力、提高生产速度方面的作用。 第三部分：影响与遗产——重塑社会与经济 最后，本书将探讨蒸汽动力和机械革新所带来的深远影响。我们会分析这些技术革新如何推动了工厂制度的兴起，以及与之相伴的城市化进程。大规模的工厂生产不仅改变了人们的工作方式，也彻底重塑了社会结构，催生了新的阶级——工业资产阶级和产业工人。 在经济层面，我们将考察这些技术如何极大地提高了生产力，降低了商品成本，从而促进了资本主义经济的快速发展。新的市场被打开，贸易范围得到空前扩展。同时，我们也必须审视这场革命所带来的社会问题，例如恶劣的工作环境、长时间的劳动以及童工问题，并探讨这些问题如何催生了工人运动和社会改革的呼声。 最后，我们将总结蒸汽动力和机械革新作为工业革命的核心驱动力，它们不仅奠定了现代工业社会的基础，其技术原理和创新精神也持续影响着后来的技术发展，为我们今天所处的科技时代铺平了道路。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，去理解那个充满变革与创造的时代，以及那些改变人类命运的伟大发明。

评分☆☆☆☆☆

《空气净化材料》这本书，对我来说是一次非常宝贵的学习经历。它以一种非常系统和深入的方式，展现了空气净化材料的科学世界。作者的行文风格非常严谨，他并没有用过于生动活泼的语言来吸引读者，而是力求用最准确的科学语言来阐述复杂的原理。我承认，在阅读过程中，我需要反复查阅一些专业名词的含义，并且需要静下心来，仔细推敲作者的论证过程。例如，在探讨“吸附热力学”时，作者详细讲解了吸附焓、熵等概念，以及它们如何影响吸附平衡。他还介绍了不同吸附等温线（如Langmuir、BET等温线）在表征吸附行为中的应用。这些内容对于我来说，确实具有一定的挑战性。然而，正是这种“挑战”，让我更加深入地理解了空气净化材料的工作原理。我了解到，不仅仅是“吸”和“分解”，材料的“选择性”、“饱和度”、“再生性能”等也都是至关重要的考量因素。书中对不同净化材料的“家族谱系”进行了详细的梳理，从传统的活性炭、硅胶、分子筛，到新兴的纳米材料、金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）等。作者详细介绍了这些材料的独特结构优势，以及它们在特定污染物净化方面展现出的优异性能。他甚至还探讨了生物基净化材料的开发，这让我看到了可持续发展的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我近期读完的《空气净化材料》这本书，给了我非常深刻的触动，它让我认识到，原来我们每天呼吸的空气，背后隐藏着如此多的科学和技术。这本书的优点在于，它并没有局限于单一的净化材料，而是进行了非常全面的梳理和介绍。作者从最基础的吸附剂开始，详细讲解了活性炭、沸石、硅胶等材料的结构特点、吸附机理以及在不同应用场景下的优缺点。我尤其喜欢他对于“多孔结构”的讲解，作者用非常形象的比喻，将这些材料的微观孔隙描述成一个个“迷宫”，污染物分子在其中穿梭，最终被“困”住。随后，他又将目光投向了更具挑战性的污染物，例如甲醛、苯系物等。在这部分，作者重点介绍了催化氧化技术，特别是光催化和热催化材料。他详细阐述了不同催化剂（如TiO2、ZnO、负载型金属催化剂）的工作原理，以及如何通过调控材料的形貌、表面性质来提高催化活性和选择性。书中还提及了吸附-催化一体化材料，这种材料能够同时实现对污染物的吸附和分解，大大提高了净化效率。让我印象深刻的是，作者并没有停留在理论层面，而是引用了大量的实验数据和研究实例，来佐证其观点。这些数据让我能够更直观地感受到不同材料的净化效果，也让我对科学研究的严谨性有了更深的认识。这本书的另一大亮点在于，它还探讨了空气净化材料在实际工程中的应用，例如，在工业废气处理、室内空气净化系统中的设计和优化。

评分☆☆☆☆☆

拿到《空气净化材料》这本书，我抱着一种“试试看”的心态开始阅读，因为我之前对这个领域了解非常有限，只知道空气净化器滤网的重要性。然而，这本书的内容给我带来了意想不到的惊喜，它远比我想象的要丰富和深入。作者在书中并非泛泛而谈，而是深入到每一种净化材料的“前世今生”和“内在机制”。他首先从宏观层面，梳理了空气污染的现状以及净化材料在其中的关键作用，然后便开始细致地剖析不同材料的“家族史”。比如，在介绍活性炭时，他不仅讲了它的吸附原理，还详细阐述了不同来源（木质、煤质、椰壳等）的活性炭在孔隙结构和吸附性能上的差异，甚至提到了如何通过活化工艺来优化其性能。我印象最深刻的是关于“改性”和“复合”材料的章节，作者用大量篇幅介绍了科学家们如何通过在基材上负载其他功能性物质，或者将多种材料进行复合，来提升净化效率、拓展净化范围，甚至赋予材料抗菌、除味等附加功能。这些内容让我大开眼界，原来空气净化材料的设计和研发，已经达到了如此精细化的程度。书中还涉及到一些较为前沿的研究方向，例如，利用生物质废弃物制备净化材料，或者开发具有自清洁功能的净化材料等等，这些都预示着空气净化材料领域未来的无限可能。作者的语言风格也很有特色，既有科学的严谨性，又不失通俗易懂的表达，使得我在阅读过程中能够保持高度的专注。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对环境保护略有关注的普通读者，我最近阅读了《空气净化材料》这本书，它为我打开了一个全新的认知维度。在我看来，这本书并非一本简单的科普读物，而是一部对空气净化领域进行深度探索的著作。作者的叙述逻辑非常清晰，他并没有急于介绍各种材料，而是首先花了不少篇幅去阐述空气污染的来源、种类以及对人体健康的危害。这种“溯源”式的开场，让我明白了空气净化材料的重要性不仅仅在于“净化”本身，更在于它如何从根本上解决我们面临的健康和环境问题。随后，他便开始系统地介绍各种主流和前沿的空气净化材料。我特别欣赏他对每一种材料的“个性化”描述，比如，在讲到金属氧化物催化剂时，他会详细解释不同金属（如铜、锌、铁）在催化氧化过程中的作用机理，以及如何通过调控其粒径、形貌来优化催化活性。书中还包含了大量的图表和实验数据，这些内容虽然略显专业，但却极大地增强了观点的说服力，也让我能够更直观地理解材料的性能。作者并没有回避一些技术上的挑战和局限性，比如某些材料的稳定性和成本问题，这使得这本书的论述更加客观和全面。在我看来，这本书非常适合那些希望深入了解空气净化材料的读者，它不仅提供了丰富的知识，更重要的是，它能够激发我们对环境保护和科学技术进行更深入的思考。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本关于“空气净化材料”的书，说实话，翻开它的时候，我的内心是有些忐忑的。我并非是科研领域的专业人士，对空气净化的技术了解也仅限于家里的空气净化器滤网需要定期更换，以及一些关于活性炭吸附的零星知识。这本书的封面设计简洁大气，给我留下了一个“专业但不失格调”的第一印象。在最开始的几章，我确实感受到了作者在内容上的“深邃”和“严谨”。他似乎从最基础的物理和化学原理入手，详细阐述了不同材料在分子层面的构成、结构以及与空气中污染物相互作用的机理。我承认，有些章节对于我来说，阅读门槛还是有点高的。比如，在讲到“多孔结构材料的吸附容量与比表面积的关系”时，那些复杂的公式和图表，让我一度感到些许吃力。我需要反复阅读，有时甚至需要借助网络搜索来辅助理解，才能勉强跟上作者的思路。然而，这种“吃力”也伴随着一种奇妙的收获感。我开始意识到，原来我们习以为常的空气净化，背后隐藏着如此多精妙的科学原理。书中有大量关于不同材质性能的对比分析，例如，对硅胶、沸石、活性炭、分子筛等材料的吸附能力、选择性、再生性能的详细阐述，并且会用图表的形式直观地展示出来。我从中了解到，并非所有材料都能有效去除所有类型的污染物，针对不同的空气污染问题，需要选择不同特性的净化材料。作者还引用了许多最新的研究成果和专利技术，让我对空气净化材料的未来发展趋势有了一个初步的认识。虽然有些内容我暂时无法完全消化，但我相信，随着我阅读的深入和知识的积累，这本书一定会给我带来更深刻的启发。

评分☆☆☆☆☆

《空气净化材料》这本书，从内容上来说，是相当扎实和富有深度的。我承认，在阅读过程中，我确实遇到了一些让我感到“陌生”的术语和概念。例如，在讲解“吸附容量”时，作者引入了“等温吸附线”的概念，并详细解释了其物理意义和计算方法。他还深入探讨了“吸附动力学”模型，如准一级动力学模型、准二级动力学模型等，以及它们如何用来描述吸附过程的速率。这些内容对于我这样一个非专业人士来说，需要花费相当多的时间和精力去理解。然而，正是这种“挑战”也带来了一种特别的成就感。我逐渐了解到，空气净化材料的选择并非“一招鲜”，而是需要根据污染物的种类、浓度、温度、湿度等多种因素进行综合考量。作者在书中对不同材料的“特长”进行了详细的划分。比如，活性炭擅长吸附有机污染物和异味，分子筛则对小分子气体具有很强的选择性，而金属氧化物催化剂则在分解有毒有害气体方面表现突出。让我印象深刻的是，书中还专门开辟了一个章节，探讨了“新型净化材料”的研发动态，例如，石墨烯基吸附剂、金属有机框架（MOFs）材料等。作者详细介绍了这些材料的独特结构和优异性能，以及它们在空气净化领域展现出的巨大潜力。他用充满期待的笔调，描绘了未来空气净化技术可能的发展方向，例如，开发更高效、更环保、更智能的净化材料。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《空气净化材料》这本书，初衷是想对家用空气净化器里的滤网有一个更深入的了解。但没想到，这本书的内容远超我的预期，它以一种非常宏观的视角，系统地展现了空气净化材料的研发和应用。作者首先从空气污染的根源和危害入手，让我深刻认识到空气净化的重要性，然后才娓娓道来各种净化材料的“故事”。他并没有简单地罗列材料名称，而是深入到每一种材料的“内在机制”。例如，在讲解活性炭的吸附原理时，他详细介绍了活性炭的微孔、介孔、大孔结构，以及这些不同尺寸的孔隙如何分别吸附不同大小的分子。我印象深刻的是，作者还花了大量篇幅介绍“改性”技术，例如，如何通过化学改性、负载其他功能性物质，来增强活性炭对特定污染物的吸附能力，甚至是赋予其催化分解功能。书中对“催化氧化”技术的阐述也非常精彩，他详细介绍了光催化、热催化等原理，并列举了多种常见的催化剂，如TiO2、ZnO、负载型金属催化剂等。我了解到，这些催化剂在紫外线或加热的条件下，能够有效地将甲醛、苯、TVOC等有害气体分解成无害的二氧化碳和水。让我特别赞赏的是，作者在书中引用了大量的实验数据和研究成果，这些都极大地增强了内容的可靠性和说服力。他还探讨了空气净化材料在实际工程中的应用，例如，在工业废气处理、室内空气净化系统中的设计和优化，这让我感觉这本书的实用性非常强，不仅仅是理论知识的传递，更是能够指导我们解决实际问题的。

评分☆☆☆☆☆

读完《空气净化材料》这本书，我最大的感受是，原来我们平时接触到的“洁净空气”背后，竟然蕴含着如此多的科学原理和技术创新。这本书的内容详实，涵盖面广，让我对空气净化材料有了全新的认识。作者从最基础的化学吸附原理入手，详细讲解了活性炭、分子筛、沸石等材料的结构特点、比表面积、孔径分布等对其吸附性能的影响。我之前一直以为活性炭就是“万能”的，看了这本书我才了解到，不同来源、不同处理工艺的活性炭，其性能差异是很大的。随后，作者又深入探讨了物理吸附、化学吸附以及催化氧化等多种净化机制。我特别喜欢他对“催化氧化”的讲解，作者详细介绍了光催化、热催化等技术，并列举了多种常见的催化剂，例如二氧化钛、氧化锌、负载型贵金属催化剂等。他解释了这些催化剂如何在紫外线或加热的条件下，将甲醛、苯、TVOC等有害气体分解成二氧化碳和水。书中还包含了大量的实验数据和图表，这些直观地展示了不同净化材料的性能，例如吸附容量、分解效率、稳定性等。让我印象深刻的是，作者并没有回避材料在实际应用中的一些挑战，例如，某些材料的再生困难、成本较高、或者容易被其他物质“中毒”失活。他通过介绍各种“改性”和“复合”技术，来克服这些局限性，从而提高净化材料的实用性和经济性。

评分☆☆☆☆☆

我购入的这本书《空气净化材料》，真的让我在阅读过程中经历了一场“知识的洗礼”，并且是那种层层递进、越品越有滋味的那种。坦白讲，我最初是被这本书的书名所吸引，觉得它精准地切中了当下社会普遍关注的“空气质量”这个热点话题。拿到书后，我立刻被其内容所吸引，作者以一种非常生动、甚至可以说是“故事化”的方式，描绘了空气净化材料的世界。他没有上来就堆砌枯燥的化学公式和技术术语，而是从我们日常生活中最常见的场景入手，比如厨房油烟、新装修的房间异味、汽车尾气等等，然后引出这些场景背后是如何与空气中的有害物质紧密相连的。这种“接地气”的开篇，让我迅速产生了共鸣。接着，作者开始介绍各种各样神奇的净化材料，他会用形象的比喻来解释它们的原理，比如将活性炭比作一个拥有无数“小嘴巴”的海绵，能够“吞下”空气中的异味分子；将某些纳米材料比作“捕网”，能够精准地捕捉PM2.5颗粒。我尤其喜欢其中关于“光催化”材料的章节，作者详细讲解了二氧化钛在紫外线照射下是如何分解甲醛、苯等有害气体的，还配有大量的实验数据和示意图，让我对这种“看不见”的净化过程有了直观的认识。这本书的结构安排也很有条理，从基础原理到具体应用，再到未来的发展趋势，环环相扣，让人感觉思路非常清晰。作者还穿插了许多关于不同净化材料的实际应用案例，比如在医院、学校、家庭等场景下，是如何选择和使用这些材料来改善空气质量的。这些案例让我觉得这本书的实用性非常强，不仅仅是理论知识的堆砌，更是能够指导我们实际生活和工作的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《空气净化材料》这本书的内容，对我来说确实是一个不小的挑战，因为它触及了许多我不太熟悉的领域。我更倾向于阅读一些有故事性、情节性强的书籍，而这本书却是一本充满了科学严谨性和技术细节的著作。一开始，我翻到一些关于“吸附动力学”和“传质阻力”的章节时，确实感到有些头晕。作者在这些地方引入了复杂的数学模型和物理过程描述，例如，他详细讲解了Langmuir吸附模型、Freundlich吸附模型在描述不同吸附过程中的适用性，以及孔道扩散、边界层扩散等对吸附速率的影响。这些内容需要我非常集中精力去理解，有时甚至需要暂停下来，反复咀嚼。然而，正是这种“啃硬骨头”的过程，让我体会到了学习新知识的乐趣。随着我不断深入阅读，我开始逐渐领悟到作者的良苦用心。他并没有为了“写书”而写书，而是力图将空气净化材料的科学原理、技术发展和应用前景，以一种完整和系统的方式呈现出来。书中对于一些特殊污染物，如挥发性有机化合物（VOCs）、过敏原、微生物的净化机理，都有详尽的论述，并且会根据不同污染物选择最合适的净化材料。我注意到，作者在书的后半部分，开始探讨一些新兴的净化技术，例如，利用新型纳米材料、生物基材料以及智能材料在空气净化领域的应用潜力。这些内容让我对未来空气净化技术的发展充满了期待。