低温等离子体净化有机废气技术

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杜长明 著
图书标签:
  • 低温等离子体
  • 废气净化
  • 有机废气
  • 环境工程
  • 污染控制
  • 化学工程
  • 等离子体技术
  • VOCs
  • 治理技术
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出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122310224
版次:1
商品编码:12328708
包装:平装
开本:16开
出版时间:2017-12-01
用纸:胶版纸
页数:371
字数:594000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

有机废气是大气污染的源头之一,已经引起了社会的高度关注。等离子体作为一种高效经济的有机废气处理技术,在科研和工程领域具有广阔前景。著者从2003年开始等离子体的研究工作,积累了大量公开发表和未发表的等离子体科技文献资料和实物照片,一直致力于等离子体技术应用到能源、环保、材料、生物医学等领域,积累了丰富的探索性实践经验。本书汇聚了多国的先进研究成果,从放电等离子体的发生基本原理和机理、发生器类型、物理化学特征到有机物降解机理、工程案例均做了详细介绍。

内容简介

本书以有机废气与恶臭气体等离子体净化的前沿研究成果为主要内容,共分为21章。主要介绍了挥发性有机物与有机废气,等离子体与等离子体净化有机废气,电子束净化器、辉光放电等离子体净化器、介质阻挡放电等离子体净化器、电晕放电等离子体净化器、滑动弧放电等离子体净化器、射频放电等离子体净化器、微波等离子体净化器,等离子体与其他方法的联合技术,包括等离子体协同光催化技术、吸附与等离子体组合净化技术、等离子体与生物过滤组合处理技术,基于有机废气的结构分类介绍等离子体净化效果,包括等离子体分解烷类气体、等离子体净化醛类气体、等离子体净化苯系物、等离子体净化醇类气体、等离子体净化酮类气体、等离子体净化含氟烃类化合物、等离子体净化含氯烃类化合物、等离子体净化含氮恶臭气体、等离子体净化含硫恶臭气体。
本书具有较强的技术性和针对性,可作为从事环境、能源等领域的科研人员和工程技术人员的参考书,也可作为高等学校环境科学与工程、能源工程及相关专业师生的教材。

作者简介

杜长明,中山大学 环境科学与工程学院,副教授,硕导。中山大学从事教学和科研工作,历经助教,讲师,副教授。2001年获热能工程学士学位,2006年获浙江大学环境科学与工程博士学位。入选了中国发明协会银奖(2008),“珠江科技新星”(2013),广东省环境科学学会 “青年科技奖”(2014),中国环境科学学会“青年科技奖”(2014)。国家科技专家库专家(2015),广州市重大行政决策论证专家(2014),广东省突发事件应急管理专家(2014),广东省环境科学学会清洁生产专业委员会委员(2011),金华市环保局环保专家(2015),广东省实验中学钟南山科学人才培养班校外导师(2015),广东省环境保护产业专家技术委员会专家(2015),广州市突发事件应急管理专家(2015) ,广东省环境技术中心专家(2016)。

内页插图

目录

第1章挥发性有机物与有机废气1
1.1挥发性有机物1
1.1.1挥发性有机物定义1
1.1.2挥发性有机物来源4
1.1.3挥发性有机物危害5
1.2我国挥发性有机物的污染状况及法规6
1.3挥发性有机物源强核算7
1.3.1挥发性有机物产生源强的核算方法7
1.3.2挥发性有机物排放源强的核算方法8
1.4有机废气治理技术8
1.4.1冷凝法8
1.4.2膜分离法9
1.4.3吸收法9
1.4.4吸附法9
1.4.5热氧化法9
1.4.6催化氧化法9
1.4.7生物过滤法10
1.4.8光催化法10
1.4.9低温等离子体法10
参考文献11

第2章等离子体与等离子体净化有机废气12
2.1等离子体12
2.1.1等离子体定义与特征12
2.1.2等离子体分类12
2.1.3低温等离子体应用14
2.2低温等离子体净化有机废气14
参考文献15

第3章电子束净化器17
3.1电子束原理17
3.2电子束反应器类型18
3.2.1电子束反应器19
3.2.2电子束协同催化反应器20
3.3电子束净化有机废气影响参数23
3.3.1初始浓度23
3.3.2湿度23
3.3.3背景气体23
3.3.4辐照剂量24
3.4电子束处理VOCs机理24
3.5工业应用实例25
3.6展望26
参考文献27

第4章辉光放电等离子体净化器30
4.1辉光放电原理30
4.2辉光放电反应器类型32
4.2.1针板型放电32
4.2.2微空心阴极管放电33
4.2.3毛细管辉光放电35
4.3辉光放电净化有机废气影响参数38
4.3.1进气流速和停留时间38
4.3.2初始浓度38
4.3.3针数的影响39
4.3.4能量密度39
4.4辉光放电处理VOCs机理40
4.5辉光等离子体处理系统的比较分析41
参考文献42

第5章介质阻挡放电等离子体净化器45
5.1介质阻挡放电的发展历程45
5.2介质阻挡放电原理46
5.3介质阻挡放电反应器47
5.3.1线筒型47
5.3.2筒筒型49
5.3.3板板型50
5.3.4催化剂填充型51
5.3.5吸附剂填充型54
5.3.6多级串联型56
5.3.7多级并联型58
5.4技术影响参数58
5.4.1气体流速58
5.4.2VOCs初始浓度58
5.4.3水汽湿度59
5.4.4背景气体成分60
5.4.5反应器结构60
5.4.6供给电压和频率61
5.4.7电极尺寸和材料61
5.4.8介质性质62
5.4.9温度62
5.4.10催化剂种类63
5.4.11催化剂位置64
5.4.12UV光源64
5.4.13能量密度65
5.4.14VOCs混合物65
5.5降解产物69
5.5.1气态产物分析69
5.5.2液态和固态产物分析71
5.5.3能耗和能效72
5.6VOCs降解机理73
5.6.1活性粒子生成73
5.6.2VOCs的分解机理74
5.7工程案例78
5.7.1沥青烟气净化78
5.7.2H2S和CS2净化79
5.8结论和展望81
参考文献81

第6章电晕放电等离子体净化器90
6.1电晕放电原理91
6.2电晕放电等离子体反应器类型92
6.2.1正电晕和反电晕92
6.2.2脉冲电晕93
6.2.3线板电极96
6.2.4线筒电极97
6.2.5针板电极99
6.2.6线圈式电极100
6.2.7喷嘴式电极100
6.2.8刀板电极101
6.2.9串并联多极系统102
6.3技术影响参数104
6.3.1反应器结构104
6.3.2电极形状与材料104
6.3.3串并联级数105
6.3.4峰值电压106
6.3.5水汽湿度106
6.3.6背景气体氧气浓度107
6.3.7填充介质107
6.3.8反应器温度108
6.4降解结果分析108
6.4.1气态产物分析108
6.4.2液态或固态产物副产物分析110
6.5能耗与能效分析111
6.6技术与经济结果分析112
6.7电晕放电放电降解VOCs机理112
6.8工业应用案例116
6.8.1烟气净化116
6.8.2造纸废气处理117
6.8.3垃圾焚烧尾气净化118
6.9电晕放电等离子体净化器对比与展望118
参考文献121

第7章滑动弧放电等离子体净化器127
7.1滑动弧放电原理127
7.2滑动弧放电等离子体反应器129
7.2.1刀形电极129
7.2.2多电极132
7.2.3旋转电弧放电135
7.2.4龙旋风电弧放电138
7.2.5缩放电极电弧放电140
7.2.6滑动弧放电联合其他技术140
7.3技术参量143
7.3.1气体流速143
7.3.2VOCs初始浓度144
7.3.3水汽湿度144
7.3.4背景气体成分145
7.3.5反应器结构146
7.3.6供给电压和频率147
7.3.7电极尺寸和材料148
7.4降解产物148
7.4.1气态产物分析148
7.4.2液态和固态产物分析150
7.5能耗和能效分析152
7.6滑动弧放电等离子体降解VOCs机理153
7.7工程案例157
7.8比较和展望159
参考文献162

第8章射频放电等离子体净化器167
8.1射频放电原理167
8.2射频放电等离子体反应器169
8.2.1电感耦合等离子体反应器(ICP)169
8.2.2电容耦合等离子体反应器(CCP)171
8.3技术影响参数与降解结果173
8.3.1操作压力173
8.3.2输入功率174
8.3.3辅助气体175
8.3.4电极材料和结构175
8.3.5气态产物结果分析176
8.3.6固态产物分析177
8.4射频放电降解VOCs机理177
8.5展望178
参考文献178

第9章微波等离子体净化器181
9.1微波放电原理181
9.2微波放电等离子体反应器类型182
9.2.1常规微波等离子体炬射流182
9.2.2阶梯型谐振腔微波等离子体射流184
9.2.3微波等离子体燃烧器186
9.2.4改进的低压微波等离子体反应器186
9.2.5双焦等离子体源微波反应器187
9.3技术影响参数188
9.3.1微波功率188
9.3.2背景气体189
9.3.3初始浓度189
9.3.4喷嘴内径与气体流速190
9.3.5水蒸气的含量190
9.3.6处理温度190
9.4产物分析191
9.4.1气态产物191
9.4.2固态产物191
9.5微波放电降解VOCs机理192
9.6不同微波等离子体放电处理效果评价193
参考文献194

第10章等离子体协同光催化技术197
10.1等离子体-紫外光催化技术机理197
10.2等离子体-紫外光催化反应器198
10.3工艺影响参数199
10.3.1入口浓度199
10.3.2湿度200
10.3.3输入功率200
10.3.4处理顺序200
10.4工程案例201
10.5总结与展望202
参考文献203

第11章吸附与等离子体组合净化技术204
11.1吸附与等离子体组合关键技术204
11.1.1吸附-分离浓缩-等离子体分解204
11.1.2吸附富集-等离子体原位分解再生205
11.2吸附与等离子体耦合机制209
11.3净化效果影响因素分析210
11.3.1吸附剂210
11.3.2解吸气体210
11.3.3放电功率211
11.3.4放电处理时间211
11.3.5污染物种类和浓度211
11.4工程实例212
11.4.1吸附-分离浓缩-等离子体分解系统的应用212
11.4.2吸附富集-等离子体原位分解再生系统的应用212
11.5结论与展望213
参考文献213

第12章等离子体与生物过滤组合处理技术215
12.1等离子体与生物过滤耦合机理215
12.2等离子体与生物过滤组合反应器结构216
12.2.1塔式等离子体-生物过滤组合系统217
12.2.2滤池式等离子体-生物过滤组合系统218
12.3工艺影响参数219
12.3.1污染物浓度219
12.3.2运行和停留时间219
12.4结论和展望220
参考文献220

第13章等离子体分解烷类气体222
13.1含烷类气体的危害222
13.2等离子体处理含烷类气体系统222
13.2.1电晕放电222
13.2.2介质阻挡放电223
13.2.3滑动弧放电223
13.2.4射频放电224
13.3技术影响参数225
13.3.1初始浓度225
13.3.2气体流量225
13.3.3催化剂225
13.3.4温度226
13.3.5比能耗226
13.3.6放电功率227
13.3.7烃类化学结构227
13.3.8空气湿度227
13.3.9氧气浓度227
13.3.10载气228
13.4降解产物与降解机理228
13.5展望229
参考文献229

第14章等离子体净化醛类气体231
14.1含醛废气的来源与处理231
14.2等离子体处理含醛气体系统231
14.2.1电晕放电231
14.2.2介质阻挡放电232
14.2.3高频电容耦合放电232
14.3净化技术影响参数232
14.3.1反应器结构232
14.3.2电压233
14.3.3VOCs初始浓度234
14.3.4背景气体成分234
14.3.5VOCs化学结构235
14.3.6催化剂236
14.3.7气体流速237
14.3.8温度237
14.3.9输入能量238
14.4降解产物与降解机理239
14.5展望242
参考文献243

第15章等离子体净化苯系物245
15.1苯系物挥发性有机物的来源与处理245
15.1.1来源245
15.1.2危害245
15.1.3处理技术246
15.2等离子体处理苯系物系统247
15.2.1电晕放电247
15.2.2介质阻挡放电248
15.2.3滑动弧放电249
15.2.4射频放电249
15.2.5辉光放电249
15.2.6表面放电250
15.3净化技术影响参数250
15.3.1施加电压与电场强度250
15.3.2输入电流251
15.3.3频率252
15.3.4输入能耗252
15.3.5反应器类型253
15.3.6反应器尺寸与材料254
15.3.7电极形状255
15.3.8电极材料255
15.3.9载气256
15.3.10气体停留时间和气体流速256
15.3.11苯系物种类257
15.3.12单独VOCs与混合VOCs258
15.3.13初始浓度258
15.3.14湿度259
15.3.15催化剂260
15.3.16各反应条件影响程度比较264
15.4降解过程产物与降解机理264
15.4.1苯降解机理264
15.4.2甲苯降解机理266
15.4.3对二甲苯降解机理271
15.4.4邻二甲苯降解机理272
15.4.5苯乙烯降解机理272
15.5风险评价274
15.5.1苯降解副产物274
15.5.2苯乙烯和邻二甲苯降解副产物275
15.6应用测试275
参考文献276

第16章等离子体净化醇类气体284
16.1醇类气体的特征与净化284
16.1.1来源与特征284
16.1.2净化技术284
16.2等离子体处理含醇气体系统285
16.2.1电晕放电285
16.2.2介质阻挡放电286
16.2.3微波放电287
16.2.4射频放电287
16.3降解产物与降解机理287
16.4净化技术影响参数289
16.4.1初始浓度289
16.4.2温度289
16.4.3含水量289
16.4.4连续吸附/再生和连续处理290
16.4.5输入功率290
16.4.6催化剂291
16.4.7气体流速291
16.4.8载气成分292
16.4.9放电电压292
16.4.10放电频率292
16.4.11背景气体292
16.5展望292
参考文献293

第17章等离子体净化酮类气体295
17.1含酮气的来源与处理295
17.2等离子体处理含酮气体系统295
17.2.1电晕放电295
17.2.2介质阻挡放电296
17.2.3高压辉光放电296
17.3净化技术影响参数296
17.3.1反应器结构296
17.3.2电流298
17.3.3湿度298
17.3.4背景气体成分299
17.3.5输入功率299
17.3.6能量密度300
17.3.7催化剂301
17.4降解产物与降解机理302
17.5展望305
参考文献306

第18章等离子体净化含氟烃类化合物308
18.1含氟挥发性有机物的来源与处理308
18.2等离子体处理含氟挥发性有机物系统308
18.2.1介质阻挡放电308
18.2.2滑动弧放电309
18.2.3电晕放电309
18.2.4微波放电309
18.2.5辉光放电309
18.3净化技术影响参数310
18.3.1施加电压310
18.3.2输入能量311
18.3.3反应器结构311
18.3.4背景气体312
18.3.5气体流速312
18.3.6初始浓度313
18.3.7停留时间313
18.3.8催化剂314
18.3.9湿度314
18.3.10温度314
18.4降解过程产物与降解机理315
18.4.1C2F6的分解机理315
18.4.2CCl2-CClF2的分解机理315
18.4.3CF4的分解机理316
18.4.4C2H2F4的分解机理317
18.4.5SO2F2的分解机理319
18.4.6CF2Br2的分解机理319
18.4.7NF3的分解机理320
18.4.8SF6的分解机理322
18.5展望322
参考文献323

第19章等离子体净化含氯烃类化合物325
19.1含氯挥发性有机物的来源与处理325
19.2等离子体处理含氯挥发性有机物系统325
19.2.1电晕放电325
19.2.2介质阻挡放电326
19.2.3滑动弧放电326
19.2.4微波放电326
19.2.5辉光放电326
19.3净化技术影响参数327
19.3.1背景气体327
19.3.2温度327
19.3.3初始浓度327
19.3.4含水量328
19.3.5放电功率328
19.3.6气体流速329
19.3.7催化剂330
19.3.8能量密度330
19.3.9处理时间331
19.3.10施加电压332
19.3.11脉冲与频率332
19.3.12污染物种类333
19.3.13气体检测器管子长度333
19.4降解机理分析333
19.4.1C2HCl3分解机理333
19.4.2CH2Cl2分解机理335
19.4.3C2H3Cl3分解机理335
19.4.4CCl4和CHCl3分解335
19.5副产物风险评价337
参考文献337

第20章等离子体净化含氮恶臭气体341
20.1含氮类恶臭气的来源与特征341
20.2含氮类恶臭气的处理技术341
20.3等离子体处理含氮恶臭气体系统342
20.3.1电晕放电342
20.3.2介质阻挡放电342
20.3.3滑动弧放电343
20.3.4微等离子体343
20.4净化技术影响参数343
20.4.1反应器结构343
20.4.2电压345
20.4.3背景气体成分345
20.4.4气体流速346
20.4.5VOCs初始浓度346
20.4.6温度347
20.4.7湿度348
20.4.8催化剂349
20.5降解产物与降解机理350
20.6展望353
参考文献353

第21章等离子体净化含硫恶臭气体355
21.1含硫类恶臭气的来源与特征355
21.2含硫类恶臭气的处理技术355
21.3等离子体处理含硫恶臭气体系统356
21.3.1电晕放电356
21.3.2介质阻挡放电356
21.3.3滑动弧放电357
21.3.4射频放电358
21.4净化技术影响参数358
21.4.1反应器结构358
21.4.2电压359
21.4.3电源频率360
21.4.4气体流速361
21.4.5背景气体成分361
21.4.6VOCs初始浓度362
21.4.7湿度363
21.4.8温度363
21.4.9催化剂364
21.5降解产物与降解机理365
21.5.1硫化氢365
21.5.2硫醇类366
21.5.3二硫化碳368
21.5.4二甲基硫368
21.6工程案例369
21.7展望369
参考文献370

前言/序言

随着工业发展和城市化进程,世界范围内的大气污染越来越严重。大气污染物质中,除颗粒性污染物(烟尘、粉尘、总悬浮颗粒)外,气态污染物(CO2、SO2、NOx和烃类化合物)是主要污染成分。挥发性有机物(VOCs)作为碳化合物污染之一,给生态环境和人体健康(致畸、致癌等)带来了严重危害,对全球经济发展乃至人类的生存带来了严峻的挑战。有机废气净化技术的选择取决于多项参数,如污染物种类、浓度、气体流速、法规标准。若回用成本低于采购原料挥发性有机物成本,在这种情况下,非破坏性方法是较好的选择,如冷凝、膜分离、吸收、吸附等。若挥发性有机物明显回用价值,或在挥发性有机物与有毒化合物混合的情况下,需选用销毁方法,如热氧化、催化氧化、生物过滤法、光催化和低温等离子体等。
低温等离子体是一种可以减少挥发性有机物排放和其他工业废气的新兴技术,已经在大范围的排放物处理中得到有效应用,包括脂肪族烃、氯氟烃、甲基腈、碳酰氯、甲醛、硫和有机磷化合物、硫和氮氧化物,这样的等离子体可以通过各种放电(辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、滑动弧放电等)产生。气体放电产生等离子体,其中主要的电能(大于99%)用于产生高能电子,而不是加热全部的气流。这些高能电子通过载气分子的电子轰击分裂、激发、电离产生激发粒子、自由基、离子和额外的电子。这些活性粒子则可氧化、还原或分解污染物分子,并不需要加热全部气流来破坏污染物。另外,低温等离子体技术具有高选择性和相对低的维护要求,高选择性使其在排放控制时有相对低的能耗,而低的维护要求减少了每年的维护费。
本书对放电等离子体发生的基本原理和机理、发生器类型、物理化学特征到有机物降解机理与副产物风险、工程案例均做了详细论述。
编著者一直致力于环境等离子体技术的研发工作,积累了大量公开发表和未发表的等离子体技术资料和丰富的工程实践经验。现将等离子体处理有机废气的原理与技术前沿成果汇总,供与读者参考,希望有更多的研究者关注环境等离子体技术。
感谢国家自然科学基金(50908237)、广东省科技计划项目(2015A020215013)、广州市科技计划项目(201709010070)和中山大学本科教学改革与教学质量工程项目“重点教材建设”项目的研究资助;同时感谢给予帮助和鼓励的老师、同事和同行。另外,还要感谢课题组研究生所付出的辛勤劳动。
限于编著者水平,不妥与疏漏之处在所难免,恳请读者及同行谅解和帮助指正。

杜长明
2017年6月
好的,这里为您创作一份关于一本名为《生物传感器与生物电子学:原理、应用与未来》的图书简介。这份简介力求详尽、专业,并避免任何可能暴露其为人工智能生成的内容的痕迹。 --- 图书简介:《生物传感器与生物电子学:原理、应用与未来》 导言:跨越生命与电子的交汇点 在二十一世纪的科技前沿,生命科学与电子工程的深度融合催生了一个极具潜力的研究领域——生物传感器与生物电子学。本书《生物传感器与生物电子学:原理、应用与未来》正是基于这一宏大背景而精心编撰的综合性专著。它并非仅仅是对现有技术的简单罗列,而是深入剖析了从分子识别机制到集成电路设计,再到实际临床与环境应用的完整知识体系。 本书旨在为生物工程、电子信息、材料科学以及临床医学等领域的科研人员、高级本科生和研究生提供一本权威的参考读物。它以严谨的学术态度和前沿的视角,系统地梳理了生物传感器的核心理论框架、关键材料的特性、信号获取与处理的电子学基础,并展望了该领域未来十年的发展趋势。 第一部分:生物传感器的基础理论与分子识别机制(约450字) 本部分奠定了整个领域的理论基石。首先,本书详细阐述了生物传感器的基本结构——包括识别元件(生物活性物质)、转导元件(信号转换)和信号处理单元。我们着重分析了识别元件的多样性,包括酶、抗体、核酸适体、细胞乃至完整的微生物结构。 在分子识别机制方面,本书系统比较了不同识别事件的物理化学基础,如特异性结合动力学、构象变化诱导的信号产生等。特别是,我们深入探讨了针对特定分析物的识别效率和选择性如何受到环境因素(如pH值、离子强度)和材料表面的影响。 随后,内容转向转导机制。本书详尽解析了主要的信号转换模式: 1. 电化学传感:包括基于电位法、安培法(电流法)和电导法的原理,特别强调了修饰电极材料(如纳米碳管、石墨烯、金属纳米颗粒)对灵敏度和稳定性的提升作用。 2. 光学传感:侧重于表面等离子体共振(SPR)、荧光淬灭/增强技术以及光纤光栅传感器的结构设计与信号放大策略。 3. 热学与质量传感:介绍石英晶体微天平(QCM)等技术在质量变化检测中的应用,以及热敏元件如何将生化反应的热量释放转化为可测量的电信号。 理论部分的深度确保了读者能够理解为何某一种材料组合能实现优于传统方法的性能指标。 第二部分:生物电子学与信号调理技术(约400字) 生物传感器测得的信号往往微弱、易受噪声干扰,且需要转化为数字信息进行处理。因此,生物电子学构成了实现实用化系统的关键桥梁。 本书将大量的篇幅用于介绍低功耗、高精度前端电子电路设计。我们讨论了如何利用斩波稳定技术、自动归零放大器来有效抑制低频噪声(如1/f噪声),这对于测量处于生理环境中的痕量分析物至关重要。 核心内容包括: 模数转换(ADC)技术选型:针对不同应用场景(例如,植入式设备对功耗的极致要求与体外诊断设备对高分辨率的需求),推荐合适的ADC架构(如Sigma-Delta、逐次比较型)。 无线传输模块:探讨了生物电子设备如何通过低功耗蓝牙(BLE)或射频识别(RFID)技术与外部系统进行安全、可靠的数据交互。 片上系统(SoC)集成:分析了将生物识别前端、信号处理和通信单元集成到单个芯片上的挑战与机遇,特别是在柔性电子器件中的实现路径。 这部分内容强调了系统集成思维,即传感器性能的最终体现高度依赖于与其配套的电子学支持。 第三部分:前沿应用领域与系统集成案例(约450字) 在理论和电子学基础之上,本书聚焦于当前最具突破性的应用实例,展示了生物传感器如何解决实际世界中的复杂问题。 1. 医疗诊断与监测: 即时检验(POCT)系统:详细分析了用于血糖、心肌标志物、传染病抗原检测的微流控芯片与集成传感器的设计。重点探讨了如何通过微流控技术实现样本的预处理、试剂的精确分配以及多重分析物的同步检测。 植入式连续监测:本书深入研究了用于长期血糖、pH值或氧饱和度监测的生物电子设备。讨论的难点包括生物相容性材料的选择、长期稳定性的保证以及传感器“生物污损”问题的解决策略。 2. 环境监测与食品安全: 针对水质监测中的重金属离子、农药残留和细菌污染,本书介绍了基于光电放大和电化学阵列的高通量筛选平台。在食品安全领域,重点解析了用于快速检测过敏原和非法添加剂的便携式生物传感盒的设计思路。 3. 类器官与器官芯片(Organ-on-a-Chip): 这是本书最具前瞻性的章节之一。我们探讨了如何将高灵敏度的电化学或光学传感器阵列植入到微流控培养环境中,以实时、动态地监测药物在类器官系统中的代谢、毒性反应和细胞间通讯。这标志着体外药物筛选正在从静态模型向更接近生理状态的动态监测迈进。 结论与展望(约200字) 《生物传感器与生物电子学:原理、应用与未来》的收官部分对领域现状进行了批判性总结,并对未来进行了审慎的展望。我们认为,人工智能(AI)与机器学习在生物信号的复杂模式识别中的应用,以及新型二维材料在提高界面性能方面的潜力,将是未来十年该领域突破的关键驱动力。 本书不仅是一本知识的载体,更是一份激发创新思维的蓝图。它引导读者超越单一学科的限制,以跨学科的视角去理解和设计下一代能够感知生命活动的智能电子系统。对于致力于将前沿科技转化为实际应用的工程师和科学家而言,本书无疑是探索生物电子世界不可或缺的指南。

用户评价

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作为一个长期关注环保产业的投资者,我寻找的不仅仅是技术的介绍,更是其市场潜力和商业价值的体现。这本书在这一点上给我带来了意外的惊喜。作者在章节的末尾,或者在某个独立的章节中,巧妙地融入了对低温等离子体技术在实际应用中的经济性分析。他详细列举了不同应用场景下的设备成本、运行成本以及预期效益,并与传统技术进行了细致的财务比较。我特别注意到了书中关于“生命周期成本”的概念,这对于评估一项技术的长期投资回报至关重要。此外,书中还提及了一些成功的商业化案例,虽然没有透露具体的公司名称,但通过对这些案例的描述,我能感受到这项技术在不同工业领域(如电子制造、印刷、医药化工等)所展现出的广泛适用性和巨大的市场需求。这种将技术原理与商业现实相结合的写作手法,对于我这样的读者来说,无疑是极其实用的。它让我能够更清晰地把握这项技术的市场定位,以及其在推动绿色产业发展中所扮演的角色。读完后,我感觉自己对这项技术的投资价值有了更清晰的判断。

评分

这本书最让我印象深刻的部分,是它在阐述复杂科学原理时所展现出的“人情味”。作者在介绍低温等离子体的产生机制时,没有一开始就祭出令人望而生畏的物理化学公式,而是先用了一个非常贴切的比喻,想象着无数微小的“能量精灵”在空气中跳跃、碰撞,然后将污染物分子“击碎”或“转化”。这个比喻立刻让我放松了警惕,也点燃了我继续探索的兴趣。随后,作者开始逐步引入一些必要的科学术语,但每一次出现,都会给出清晰的解释,并且常常会附带一些示意图,这些图并非简单枯燥的流程图,而是充满了动态感,仿佛真的能看到等离子体在“工作”。我尤其喜欢书中对“活性粒子”的描述,作者并没有将它们描绘成冷冰冰的化学物质,而是用“拥有强大‘净化能量’的精灵”来形容它们,这种拟人化的表达方式,让整个技术过程变得生动有趣,也更容易让人记住。对于我这种平时很少接触科学书籍的普通读者来说,这样的写作风格真的非常友好,让我感觉学习过程不再是负担,而是一种享受。

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这本书的严谨性和数据支持给我留下了深刻的印象。在论述低温等离子体净化有机废气的效率时,作者并未停留在笼统的描述,而是引用了大量的实验数据和研究报告。书中不乏关于不同有机污染物(如VOCs、硫化物、氮氧化物等)在特定等离子体参数下的去除率、能耗以及副产物生成等方面的详细数据。这些数据并非随意列举,而是根据不同的实验条件、设备配置以及污染物类型进行了分类和比较,使得读者能够清晰地看到技术的性能边界和优化空间。我注意到作者在引用数据时,都会注明其来源,这大大增加了论述的可信度。此外,书中还包含了多个实地案例分析,通过对这些案例的深入剖析,我不仅了解了低温等离子体技术在不同工业场景下的实际应用效果,也对该技术在不同环境条件下的适应性有了更直观的认识。这种以数据驱动的论述方式,对于我这样重视实证和科学依据的读者来说,无疑具有极高的价值,让我能够对这项技术的能力和局限性有更客观、更深入的判断。

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这本书给我最深刻的印象是其系统性和前瞻性。在技术方法的论述上,作者并未局限于单一的低温等离子体技术,而是将其置于整个有机废气净化的大背景下进行审视。书中花了相当篇幅探讨了现有其他废气处理技术的优缺点,比如吸附法、催化燃烧法等,并通过严谨的数据对比和案例分析,凸显了低温等离子体技术在处理某些特定有机废气时所展现出的独特优势,如能耗低、反应条件温和、二次污染少等。这种全方位的对比分析,不仅帮助我更全面地认识了有机废气处理的技术图谱,也让我对低温等离子体技术的未来发展潜力有了更深刻的理解。更值得一提的是,书中并没有止步于对现有技术的介绍,而是大胆地探讨了未来可能的改进方向和发展趋势。例如,作者对新型电极材料、更高效的电源控制技术以及与其他净化技术的集成应用等前沿话题进行了深入的展望,这让我感觉自己不仅仅是在阅读一本技术手册,更像是在窥探一个正在蓬勃发展的科学前沿。对于那些对技术创新和未来趋势感兴趣的读者而言,这本书所提供的视角是极其宝贵的。它鼓励人们跳出现有的思维框架,去思考如何进一步优化和提升这项技术。

评分

这本书的包装设计十分吸引人,深蓝色的封面上,一道流动的、泛着幽光的等离子体图样,似乎在无声地诉说着其内部蕴含的科技魅力。我原本对有机废气处理领域了解不多,更别说低温等离子体这个相对专业的概念了。然而,在翻阅了这本书的前半部分后,我惊叹于作者的叙述方式。他并非直接抛出复杂的理论公式,而是从生活化的场景入手,例如工业生产中常见的异味困扰,以及空气污染对我们健康带来的潜在威胁。通过这些 relatable 的开篇,读者很容易产生代入感,进而对解决这些问题的技术产生好奇。书中对不同类型有机废气的成因和危害的剖析也相当到位,配以图文并茂的讲解,即便没有深厚的化学背景,也能大致理解其中的原理。这种循序渐进、由浅入深的学习路径,对于我这样希望拓宽知识面的非专业读者来说,无疑是一个巨大的福音。我尤其欣赏作者在介绍技术原理时,并没有回避其复杂性,而是通过类比和生动的比喻,将抽象的科学概念变得易于理解。例如,在解释等离子体产生过程中电子与气体分子的碰撞时,他用了“微小的能量球在高速运动中撞击并打散目标”的比喻,瞬间让我脑海中浮现出一幅清晰的画面,这比枯燥的术语描述要有效得多。

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