內容簡介
本書共分9章，全面而系統地介紹了功能材料設計基礎、高效電催化電極材料、高效光催化材料、濕式催化氧化材料、吸附材料、電磁污染控制材料、噪聲污染控制材料、新型環境替代材料、能源技術與功能材料的內容。本書對作者近十年來包括國家發明獎在內的多項科研成果進行了系統的總結，具有較強的先進性和實用性。
本書可供環境科學與環境工程等領域的技術人員、材料科學工作者及管理人員參考，也可供高等院校相關專業本科生及研究生參閱。
圖書目錄
1 功能材料設計基礎1
1.1 材料設計的基本概念1
1.1.1 材料設計1
1.1.2 材料設計的範圍和層次2
1.2 材料設計的發展4
1.3 材料科學基礎知識5
1.3.1 材料科學發展概述5
1.3.2 材料的物質結構基礎7
1.3.3 材料的晶體學結構基礎13
1.4 材料設計方法16
1.4.1 資料庫技術16
1.4.2 人工智慧專家系統18
1.4.3 計算機模擬技術20
1.4.4 量子化學與材料設計21
1.5 環境功能材料及設計23
1.5.1 環境問題與環境功能材料23
1.5.2 環境功能材料的分類24
參考文獻25
2 高效電催化電極材料26
2.1 電化學水處理技術及電催化基本理論26
2.1.1 電化學水處理技術概述26
2.1.2 電催化及電催化電極26
2.1.3 半導體電化學基礎36
2.2 電催化電極材料的結構與性能46
2.2.1 電催化電極的組成及結構46
2.2.2 電催化電極表面狀態與有機物的電化學轉化48
2.2.3 電極結構與有機污染物的電催化降解51
2.3 電催化電極的製備與表征57
2.3.1 PbO2電極的製備與表征57
2.3.2 摻雜SnO2電極的製備與表征60
2.4 電催化電極在環境工程中的套用與展望65
2.4.1 電化學氧化與電化學還原66
2.4.2 光電化學氧化67
2.4.3 電吸附68
2.4.4 電凝聚/電浮選68
2.4.5 電化學消毒69
參考文獻69
3 高效光催化材料的設計、製備與套用71
3.1 光催化基本理論71
3.1.1 光催化反應機制及過程71
3.1.2 光催化反應的影響因素74
3.2 光催化材料的結構及性能76
3.2.1 光催化劑的能帶結構對性能的影響76
3.2.2 光催化劑的晶體結構對性能的影響79
3.2.3 提高光催化性能的途徑80
3.3 光催化材料的製備與表征84
3.3.1 光催化材料的製備84
3.3.2 光催化材料的表征86
3.4 光催化材料的套用與展望92
3.4.1 廢水處理92
3.4.2 空氣淨化92
3.4.3 貴金屬的提取回收93
3.4.4 光催化材料的抗菌作用93
3.4.5 光催化分解水制氫94
3.4.6 光催化材料存在的問題與展望94
參考文獻95
4 用於濕式氧化技術的功能催化劑的設計與製備97
4.1 濕式氧化用催化劑97
4.2 濕式氧化用催化劑的分類97
4.2.1 均相催化劑97
4.2.2非均相催化劑99
4.3 濕式氧化用催化劑的設計101
4.3.1 活性組分的設計102
4.3.2 催化劑載體的設計103
4.3.3 催化劑的穩定性設計105
4.4 用於濕式氧化中催化劑的製備107
4.4.1 沉澱法108
4.4.2 浸漬法109
4.5 催化濕式氧化動力學模型方面的研究111
4.5.1 機理模型111
4.5.2 經驗模型112
4.5.3半經驗模型112
4.6 濕式氧化用催化劑的套用113
參考文獻113
5 吸附材料及其在環境污染物去除中的套用120
5.1 吸附的基礎理論120
5.1.1 吸附的概念120
5.1.2 吸附的作用力122
5.1.3 固-氣界面的吸附124
5.1.4 固-液界面的吸附127
5.2 吸附材料的一般性質與表征131
5.2.1 吸附材料的分類131
5.2.2 吸附材料的物理性質及表征132
5.3 吸附劑134
5.3.1 活性炭134
5.3.2 吸附樹脂137
5.3.3 矽膠141
5.3.4 沸石分子篩143
5.3.5 活性氧化鋁145
5.3.6 硅藻土146
5.3.7 甲殼素類吸附劑147
參考文獻147
6 電磁污染控制材料149
6.1 電磁波譜及危害概述149
6.1.1 電磁波譜149
6.1.2 電磁對人體的危害150
6.1.3 電磁干擾154
6.1.4 電磁波泄漏155
6.1.5 電磁輻射防護方法155
6.2電磁波禁止材料155
6.2.1 電磁禁止機理156
6.2.2 電磁禁止材料158
6.3 電磁波吸收原理及吸收材料163
6.3.1 電磁波吸收原理163
6.3.2 電磁波吸收材料164
6.4 X（γ）射線防護材料的設計及其製備168
6.4.1 X（γ）射線防護材料的禁止原理168
6.4.2 對X（γ）射線防護材料的要求與確定170
6.4.3 X（γ）射線防護材料及其製備170
6.5 紫外輻射及其控制172
6.5.1 紫外輻射的危害172
6.5.2 紫外輻射控制材料173
6.6 紅外輻射及其控制176
6.6.1 紅外輻射控制原理176
6.6.2 紅外輻射控制材料177
6.7 電磁污染控制材料的套用178
6.7.1 軍用178
6.7.2 電子儀器保護178
6.7.3 個人防護179
參考文獻179
7 噪聲污染控制材料181
7.1 噪聲危害及控制181
7.1.1 噪聲危害181
7.1.2 噪聲控制的基本方法184
7.2 吸聲材料及其套用186
7.2.1多孔吸聲材料186
7.2.2 共振吸聲結構材料188
7.3 隔聲材料及其套用189
7.3.1 隔聲牆190
7.3.2 隔聲罩190
7.3.3 隔聲屏191
7.3.4隔聲間191
7.4 消聲材料及其套用192
7.4.1阻性消聲器192
7.4.2抗性消聲器193
7.4.3阻抗複合消聲器194
7.4.4微穿孔板消聲器194
7.4.5有源消聲器195
7.5 阻尼減振材料196
參考文獻199
8 新型環境替代材料200
8.1 氟氯烴製冷劑的更新替代200
8.1.1 氟氯烴製冷劑的特點及其危害200
8.1.2 氟氯烴製冷劑的替代201
8.1.3 新型製冷劑的套用與展望203
8.2 無磷洗滌劑203
8.2.1 洗滌劑與環境203
8.2.2 無磷助洗劑的種類204
8.2.3 無磷洗滌劑的套用與展望206
8.3 石棉替代材料207
8.3.1 石棉的特點及其危害207
8.3.2 石棉替代材料的種類207
8.3.3 石棉替代材料的套用與展望209
8.4 綠色包裝材料210
8.4.1 包裝材料與環境210
8.4.2 綠色包裝材料的基本概念和特徵210
8.4.3 綠色包裝材料的加工處理技術分類211
8.4.4 綠色包裝材料的原料分類212
8.4.5 綠色包裝材料的套用與展望215
8.5 生物可降解塑膠215
8.5.1 塑膠與生態環境215
8.5.2 生物降解塑膠的基本概念和特徵216
8.5.3 生物降解塑膠的分類217
8.5.4 生物降解塑膠的套用與展望219
8.6 綠色建材220
8.6.1 建材與環境220
8.6.2 綠色建材的基本概念和特徵221
8.6.3 綠色建材的分類221
8.6.4 綠色建材的套用與展望226
參考文獻227
9 能源技術與功能材料229
9.1 太陽能電池用功能材料229
9.1.1 太陽能電池的基本理論229
9.1.2 太陽能電池材料的分類230
9.1.3 光電動勢材料與性能230
9.1.4 太陽能電池的套用與展望235
9.2 燃料電池用功能材料236
9.2.1 燃料電池的分類236
9.2.2 質子交換膜燃料電池用功能材料237
9.2.3 固體氧化物燃料電池用功能材料240
9.2.4 熔融碳酸鹽燃料電池用功能材料244
9.2.5 鹼性燃料電池用功能材料244
9.2.6磷酸燃料電池用功能材料246
9.2.7 微生物燃料電池用功能材料247
9.2.8 燃料電池的套用與展望248
9.3 極壓抗磨材料與節能降耗249
9.3.1 摩擦化學反應的基本原理249
9.3.2 潤滑油及潤滑油添加劑251
9.3.3 極壓抗磨添加劑253
9.3.4 表面修飾稀土化合物極壓抗磨添加劑的製備257
9.3.5 極壓抗磨材料的發展前景259
9.4 磁流體發電與納米磁流體材料的設計與製備259
9.4.1 磁流體發電的原理及特點260
9.4.2 磁流體發電的分類260
9.4.3 納米磁流體材料的設計與製備261
9.4.4 納米磁流體的套用與展望263
參考文獻263
