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。
目錄
1功能材料設計基礎1
11材料設計的基本概念1
111材料設計1
112材料設計的範圍和層次2
12材料設計的發展4
13材料科學基礎知識5
131材料科學發展概述5
132材料的物質結構基礎7
133材料的晶體學結構基礎13
14材料設計方法16
141資料庫技術16
142人工智慧專家系統18
143計算機模擬技術20
144量子化學與材料設計21
15環境功能材料及設計23
151環境問題與環境功能材料23
152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
21電化學水處理技術及電催化基本理論26
211電化學水處理技術概述26
212電催化及電催化電極26
213半導體電化學基礎36
22電催化電極材料的結構與性能46
221電催化電極的組成及結構46
222電催化電極表面狀態與有機物的電化學轉化48
223電極結構與有機污染物的電催化降解51
23電催化電極的製備與表征57
231PbO2電極的製備與表征57
232摻雜SnO2電極的製備與表征60
24電催化電極在環境工程中的套用與展望65
241電化學氧化與電化學還原66
242光電化學氧化67
243電吸附68
244電凝聚/電浮選68
245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
31光催化基本理論71
311光催化反應機制及過程71
312光催化反應的影響因素74
32光催化材料的結構及性能76
321光催化劑的能帶結構對性能的影響76
322光催化劑的晶體結構對性能的影響79
323提高光催化性能的途徑80
33光催化材料的製備與表征84
331光催化材料的製備84
332光催化材料的表征86
34光催化材料的套用與展望92
341廢水處理92
342空氣淨化92
343貴金屬的提取回收93
344光催化材料的抗菌作用93
345光催化分解水制氫94
346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
41濕式氧化用催化劑97
42濕式氧化用催化劑的分類97
421均相催化劑97
422非均相催化劑99
43濕式氧化用催化劑的設計101
431活性組分的設計102
432催化劑載體的設計103
433催化劑的穩定性設計105
44用於濕式氧化中催化劑的製備107
441沉澱法108
442浸漬法109
45催化濕式氧化動力學模型方面的研究111
451機理模型111
452經驗模型112
453半經驗模型112
46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
51吸附的基礎理論120
511吸附的概念120
512吸附的作用力122
513固氣界面的吸附124
514固液界面的吸附127
52吸附材料的一般性質與表征131
521吸附材料的分類 131
522吸附材料的物理性質及表征132
53吸附劑134
531活性炭134
532吸附樹脂137
533矽膠141
534沸石分子篩143
535活性氧化鋁145
536硅藻土146
537甲殼素類吸附劑147
參考文獻147
6電磁污染控制材料149
61電磁波譜及危害概述149
611電磁波譜149
612電磁對人體的危害150
613電磁干擾154
614電磁波泄漏155
615電磁輻射防護方法155
62電磁波禁止材料155
621電磁禁止機理156
622電磁禁止材料158
63電磁波吸收原理及吸收材料163
631電磁波吸收原理163
632電磁波吸收材料164
64X(γ)射線防護材料的設計及其製備168
641X(γ)射線防護材料的禁止原理168
642對X(γ)射線防護材料的要求與確定170
643X(γ)射線防護材料及其製備170
65紫外輻射及其控制172
651紫外輻射的危害172
652紫外輻射控制材料173
66紅外輻射及其控制176
661紅外輻射控制原理176
662紅外輻射控制材料177
67電磁污染控制材料的套用178
671軍用178
672電子儀器保護178
673個人防護179
參考文獻179
7噪聲污染控制材料181
71噪聲危害及控制181
711噪聲危害181
712噪聲控制的基本方法184
72吸聲材料及其套用186
721多孔吸聲材料186
722共振吸聲結構材料188
73隔聲材料及其套用189
731隔聲牆190
732隔聲罩190
733隔聲屏191
734隔聲間191
74消聲材料及其套用192
741阻性消聲器192
742抗性消聲器193
743阻抗複合消聲器194
744微穿孔板消聲器194
745有源消聲器195
75阻尼減振材料196
參考文獻199
8新型環境替代材料200
81氟氯烴製冷劑的更新替代200
811氟氯烴製冷劑的特點及其危害200
812氟氯烴製冷劑的替代201
813新型製冷劑的套用與展望203
82無磷洗滌劑203
821洗滌劑與環境203
822無磷助洗劑的種類204
823無磷洗滌劑的套用與展望206
83石棉替代材料207
831石棉的特點及其危害207
832石棉替代材料的種類207
833石棉替代材料的套用與展望209
84綠色包裝材料210
841包裝材料與環境210
842綠色包裝材料的基本概念和特徵210
843綠色包裝材料的加工處理技術分類211
844綠色包裝材料的原料分類212
845綠色包裝材料的套用與展望215
85生物可降解塑膠215
851塑膠與生態環境215
852生物降解塑膠的基本概念和特徵216
853生物降解塑膠的分類217
854生物降解塑膠的套用與展望219
86綠色建材220
861建材與環境220
862綠色建材的基本概念和特徵221
863綠色建材的分類221
864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
91太陽能電池用功能材料229
911太陽能電池的基本理論229
912太陽能電池材料的分類230
913光電動勢材料與性能230
914太陽能電池的套用與展望235
92燃料電池用功能材料236
921燃料電池的分類236
922質子交換膜燃料電池用功能材料237
923固體氧化物燃料電池用功能材料240
924 熔融碳酸鹽燃料電池用功能材料244
925鹼性燃料電池用功能材料244
926磷酸燃料電池用功能材料246
927微生物燃料電池用功能材料247
928燃料電池的套用與展望248
93極壓抗磨材料與節能降耗249
931摩擦化學反應的基本原理249
932潤滑油及潤滑油添加劑251
933極壓抗磨添加劑253
934表面修飾稀土化合物極壓抗磨添加劑的製備257
935極壓抗磨材料的發展前景259
94磁流體發電與納米磁流體材料的設計與製備259
941磁流體發電的原理及特點260
942磁流體發電的分類260
943納米磁流體材料的設計與製備261
944納米磁流體的套用與展望263
參考文獻263