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 著

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• 光催化
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• 环境工程
• 环境净化
• 纳米材料
• 二氧化钛
• 污染物降解
• 水处理
• 空气净化
• 能源环境

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122269966

商品编码：10619055100

出版时间：2016-09-01

作  者:张彭义,贾瑛 著 定  价:98 出 版 社:化学工业出版社 出版日期:2016年09月01日 页  数:307 装  帧:平装 ISBN:9787122269966 本书是作者多年研究成果的结晶，在本领域内处于靠前地位。 ●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
●部分目录

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，靠前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。

现代炼金术：前沿功能材料的合成与性能调控 书籍简介 《现代炼金术：前沿功能材料的合成与性能调控》 是一本深度聚焦于新型无机和有机功能材料设计、精确合成方法学及其多尺度性能表征的专著。本书旨在为材料科学、化学工程、凝聚态物理以及相关交叉学科的研究人员和高年级学生提供一套系统而前沿的理论框架和实验指导，揭示如何通过精细的原子和分子层面的调控，赋予材料前所未有的物理、化学和生物学特性。 第一部分：功能材料设计的理论基石与计算模拟 本部分深入探讨了理解和预测材料功能的基础理论。我们首先回顾了经典固态物理中晶格振动、电子能带结构与材料光学、电学性质之间的内在联系。随后，重点阐述了基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算在材料设计中的核心地位。内容涵盖了如何精确计算材料的电子结构、缺陷工程、相变动力学以及异质结界面效应。 第三章：高通量计算与机器学习辅助材料发现：本章探讨了如何利用计算材料学加速新材料的筛选过程。详细介绍了高通量虚拟筛选（HTVS）的流程、数据库的构建（如Materials Project、OQMD等），并介绍了利用机器学习（ML）模型预测材料稳定性、催化活性位点和电化学性能的最新进展。 第四章：微观结构与宏观性能的耦合机制：此章着重于结构-性能关系的复杂性。讨论了如何通过形貌控制（如尺寸效应、表面能调控）来改变纳米材料的本征性能，以及晶体缺陷（位错、晶界、空位团簇）对材料机械强度、导电性和催化活性的复杂影响路径。 第二部分：前沿功能材料的精密合成技术 本书的核心在于展示实现特定功能所必需的先进合成策略。我们摒弃了传统的粗放式制备方法，聚焦于原子级精度控制的合成技术。 第五章：原子层沉积（ALD）与化学气相沉积（CVD）的精细化：详细剖析了ALD技术如何实现厚度、组分和形貌的亚纳米级精确控制，尤其是在复杂多层膜堆叠和保形涂层制备中的应用。CVD部分则着重于低温、低压环境下的气相反应动力学控制，以优化薄膜的结晶度和纯度。 第六章：溶液法合成的高级策略：从溶胶凝胶到微乳液：本章深入探讨了在溶液中通过精确控制成核与生长动力学来定制纳米结构的方法。内容包括：溶胶-凝胶过程中的水解-缩合速率调控、超声波和微波辅助合成技术，以及利用微乳液/反相胶束作为限域反应器来控制颗粒尺寸分布的策略。 第七章：复杂氧化物与钙钛矿材料的界面工程：针对当前热门的能源与光电器件材料，本章侧重于异质结的构建。讨论了通过分子束外延（MBE）或脉冲激光沉积（PLD）在界面处诱导的电子结构重构、电荷转移效应以及应变工程对载流子分离和传输效率的决定性影响。 第三部分：特定功能集成与性能表征 本部分将合成的材料投入实际应用场景，并介绍验证其功能性的尖端表征手段。 第十一章：先进储能材料的电化学性能解析：本书详细分析了新型固态电解质、高熵金属氧化物正极材料的离子输运机制。重点介绍如何利用原位/准原位表征技术（如原位X射线衍射、原位拉曼光谱）实时监测充放电过程中的相变、界面副反应以及结构弛豫，从而指导下一代电池材料的设计。 第十二章：拓扑绝缘体与量子材料的输运测量：聚焦于具有奇特电子特性的材料。讲解了如何通过角度分辨光电子能谱（ARPES）直接探测狄拉克锥或外尔锥的表面态，以及霍尔效应和磁输运测量如何揭示材料中的自旋-轨道耦合效应和拓扑保护的表面导电性。 第十三章：高分辨率电子显微学在缺陷分析中的应用：强调了球差校正透射电子显微镜（STEM/HAADF-STEM）在解析原子尺度结构方面的能力。内容包括利用环形暗场像和低对称像技术对晶界、相界面处的元素偏析、原子重构进行定量分析，为理解材料的宏观失效机制提供微观证据。 总结与展望 本书的结构设计遵循了“理论指导设计—精确合成实现设计—先进表征验证设计”的完整闭环。我们坚信，对功能材料的深入理解和突破，将依赖于跨学科知识的深度融合，以及对合成与表征技术的极致追求。《现代炼金术》旨在激发读者跳出现有的材料范式，利用这些前沿工具和理论，去创造具有革命性潜力的下一代功能材料。 （全书预计约1500字）

评分☆☆☆☆☆

这本书在“前沿探索与未来展望”部分的叙述方式，有一种令人振奋的未来感。它并非只是对现有研究的总结，而更像是一次对“尚未被发现的科学机遇”的导航。特别是关于可见光催化和界面工程的讨论，展现了作者对学科脉搏的精准把握。我尤其对书中提及的“协同效应”概念印象深刻——即如何通过巧妙地耦合光催化与其他氧化过程（如臭氧氧化或电化学反应）来实现“1+1>2”的效果。这种跨学科的思维方式，极大地拓宽了我对“环境修复”的定义。它不再局限于单一的降解路径，而是转向了更复杂、更智能的集成系统设计。写作风格在此处变得更加富有想象力，仿佛带领读者穿梭于未来的净水厂或空气净化系统之中。虽然这些内容可能在其他综述中有所提及，但这本书的独特之处在于，它用一种非常系统且可操作的框架，将这些“未来愿景”与现有的材料科学基础紧密地关联起来，让人感觉未来并非遥不可及的科幻，而是可以通过当前的研究路径逐步实现的工程目标。

评分☆☆☆☆☆

这本关于《光催化材料及其在环境净化中的应用》的图书，从我这个初次接触该领域的读者的角度来看，它在内容组织和深入程度上确实展现出一种独特的魅力。首先吸引我的，是它对基础理论的铺陈方式。作者似乎深谙读者可能面临的知识鸿沟，没有一上来就抛出复杂的半导体物理或能带结构，而是通过一系列形象的比喻和循序渐进的逻辑，将“光吸收”、“电荷分离”这些核心概念描绘得栩栩如生。我特别欣赏其中对于不同类型光催化剂——例如TiO2、石墨烯复合材料乃至新兴的量子点——的比较分析。这种对比不是简单罗列性能参数，而是深入挖掘了每种材料的“脾气秉性”：为什么某种材料对特定波长的光响应更好？它的表面缺陷是如何影响催化活性的？书中对这些“为什么”的探讨，远超出了教科书式的描述，更像是一场与材料科学家面对面的深入交流。尽管涉及专业术语，但流畅的叙事和清晰的图表（即便是想象中的图表）让整个阅读过程保持着一种高密度的信息摄入体验，却又不至于让人感到窒息。它成功地搭建了一座从基础物理到实际应用的坚实桥梁，让人对“如何设计更高效的光催化剂”这一宏大命题有了初步的、却极其扎实的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

当我翻阅到有关“实际应用案例”的部分时，我立刻感受到了这本书超越纯粹学术专著的实用主义倾向。它没有将环境净化仅仅视为一个抽象的化学反应，而是将其置于真实世界的复杂场景中进行考量。我记得有一章详细剖析了光催化剂在水体污染处理中的部署策略，从静态反应器到流动床的设计哲学，简直像是一本工程实践指南。更让我眼前一亮的是，书中并未回避工业化过程中的关键瓶颈，比如催化剂的回收与再利用的难题。作者没有提供万能药方，而是系统性地梳理了当前主流的回收技术，比如磁分离法和膜分离技术，并对其成本效益和环境负荷进行了坦诚的评估。这种近乎“解剖”式的分析，让我意识到光催化技术从实验室走向工厂的道路是何等曲折。对于一个希望将这些知识应用于实际工程项目的读者来说，这种对“已知挑战”的直面，比一味鼓吹“光明的未来”要宝贵得多。它教会我如何用批判性的眼光去看待每一个看似完美的实验结果，这才是真正有价值的知识沉淀。

评分☆☆☆☆☆

最令我感到惊喜的是，这本书在处理“多相催化剂的表征技术”这一技术性极强的内容时，展现出一种令人耳目一新的教学方法。它没有停留在简单地列举“SEM、TEM、XRD”这些缩写，而是详细解释了每种技术如何揭示光催化剂的关键物理化学特性。例如，如何通过高分辨透射电镜观察到晶格缺陷对载流子迁移的影响，或者如何利用X射线光电子能谱（XPS）来精准锁定表面价态的变化。作者在描述这些表征技术时，常常会配以“如果你的催化剂表现不佳，你首先应该用这种方法去探究什么”这样的引导性思考题。这种“问题导向式”的表征教学，彻底改变了我过去对材料分析的刻板印象，让我明白表征不是目的，而是为了解决催化性能问题的手段。它成功地将枯燥的仪器分析流程，转化成了一场侦查材料“病灶”的精彩探案过程，极大地提升了读者进行实验设计和结果分析的能力。

评分☆☆☆☆☆

从编辑排版和知识密度的角度来看，这部著作的体量和信息承载量是相当惊人的。它绝非那种轻松阅读的“科普读物”，而是一部需要耐心和反复研读的工具书。阅读过程中，我发现自己不得不频繁地查阅附录中的专业术语表，或者在不同章节间来回对照图谱。这种阅读体验虽然略显“费力”，但正是这种高强度的信息密度，体现了其作为一本严肃参考书的价值。每一个段落似乎都被榨干了信息，没有冗余的过渡句。特别是涉及到量子效率计算和反应动力学模型的部分，其严谨性令人敬佩。作者似乎在力求让每一个公式、每一个参数都有其存在的理由和对应的实验支撑。对于希望深入研究某一特定反应机理的读者，这种近乎“百科全书式”的详尽，是无法替代的。它要求读者投入时间，但回报是清晰而扎实的专业知识结构。