环境催化：原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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贺泓，李俊华，何洪，上官文峰，胡春 等 著

图书标签:

• 环境催化
• 催化剂
• 环境科学
• 环境工程
• 污染物控制
• 空气净化
• 水处理
• 绿色化学
• 化学工程
• 材料科学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030226877

版次：1

商品编码：12098260

包装：平装

丛书名： 环境科学前沿及新技术丛书2

开本：16开

出版时间：2008-10-01

用纸：胶版纸

页数：637

字数：739000

正文语种：中文

内容简介

　　《环境催化：原理及应用》从环境与催化的关系出发，以环境催化的主要研究对象为体系，力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和新研究进展，此外还介绍了自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。
　　《环境催化：原理及应用》具有较强的理论性、系统性和新颖性，特别适合高等院校相关专业教学使用。对于从事催化化学、环境科学与工程的研究人员以及从事环境污染控制技术研究开发的专业技术人员则是一本极具学术价值和应用价值的参考书。

内页插图

目录

前言

第1章 催化与环境
1．1 催化和环境的关系
1．2 环境催化的定义、研究对象和任务
1．2．1 环境催化的定义
1．2．2 环境催化的研究对象和任务
参考文献

第2章 环境催化基础及其研究方法
2．1 概述
2．2 催化作用和环境催化
2．2．1 催化和环境催化的基本概念
2．2．2 催化剂的组成
2．2．3 催化剂常用制备方法
2．3 催化剂的表征和研究方法
2．3．1 基于吸附理论的催化剂常用表征方法
2．3．2 基于光谱和能谱的催化剂常用表征方法
2．3．3 催化剂的活性评价和催化反应器
2．4 环境催化的特殊性及其研究方法
2．4．1 环境催化的特殊性
2．4．2 满足环境催化特殊性的研究方法
2．5 结语
参考文献

第3章 移动源燃烧排放的多相催化净化
3．1 概述
3．2 汽油车尾气催化净化
3．2．1 汽油车尾气排放特点
3．2．2 汽油车排放污染物催化净化反应原理
3．2．3 催化转化器
3．2．4 汽油车排放污染控制三效催化剂的研究现状和发展
3．2．5 新的超低排放催化净化技术和三效催化技术发展趋势
3．3 柴油机和稀燃汽油机尾气催化净化
3．3．1 柴油机和稀燃汽油机尾气后处理的必要性
3．3．2 催化分解氮氧化物
3．3．3 储存-还原氮氧化物
3．3．4 选择性催化还原氮氧化物技术
3．3．5 氧化催化剂和柴油机颗粒物削减技术
3．3．6 柴油机氮氧化物和颗粒物组合净化四效催化剂
3．4 清洁燃料车尾气催化净化
3．4．1 CNG汽车尾气催化净化方法
3．4．2 含氧燃料汽车尾气催化净化方法
参考文献

第4章 固定源燃烧排放的催化净化
4．1 概述
4．2 烟气选择性催化还原脱硝原理和技术
4．2．1 选择性催化还原的工作原理
4．2．2 选择性催化还原催化剂
4．2．3 选择性催化还原催化反应机理
4．2．4 选择性催化还原反应的动力学
4．2．5 选择性催化还原系统及应用
4．3 烟气催化脱硫
4．3．1 二氧化硫的催化氧化
4．3．2 二氧化硫的催化还原
4．4 同时催化脱硫脱硝技术
4．4．1 催化氧化二氧化硫同时还原氮氧化物
4．4．2 同时催化氧化氮氧化物和二氧化硫
4．4．3 同时催化还原氮氧化物和二氧化硫
参考文献

第5章 挥发性有机化合物和天然气的催化燃烧
5．1 挥发性有机化合物催化燃烧
5．1．1 概述
5．1．2 VOCs催化燃烧
5．1．3 VOCs催化燃烧工艺技术现状和发展
5．1．4 VOcs排放控制技术未来发展趋势
5．2 天然气催化燃烧及其工业应用技术
5．2．1 天然气催化燃烧催化剂研究现状和进展
5．2．2 贵金属催化燃烧催化剂
5．2．3 非责金属催化剂
5．2．4 天然气催化燃烧工业应用技术研究现状和发展趋势
5．3 结语
参考文献

第6章 室内空气催化净化
6．1 概述
6．2 室内空气光催化净化
6．2．1 光催化原理
6．2．2 光催化剂
6．2．3 光催化反应器结构
6．2．4 光催化活性的影响因素
6．2．5 光催化净化室内污染物
6．2．6 光催化室内空气净化技术的未来
6．3 室内空气常温催化净化
6．3．1 常温催化净化室内一氧化碳
6．3．2 常温催化净化室内甲醛和VOCs
6．3．3 低温等离子体协同催化技术
6．3．4 常温催化净化室内微生物
参考文献

第7章 水处理过程中的多相催化
7．1 概述
7．2 光催化水处理技术
7．2．1 二氧化钛光催化技术在水处理方面的应用
7．2．2 多相光催化与生物氧化工艺组合处理有机物废水
7．2．3 多相光催化消除水中病原微生物的研究
7．2．4 二氧化钛光催化剂的固定化
7．2．5 多相光催化技术的未来发展方向
7．3 绿色催化新工艺——芬顿技术的发展及应用
7．3．1 均相芬顿反应的发展
7．3．2 多相芬顿催化氧化技术的发展
7．4 臭氧催化氧化水处理技术
7．4．1 臭氧在水处理中的应用
7．4．2 多相催化臭氧化催化剂的研究进展
7．4．3 多相催化臭氧化机理
7．4．4 结论和展望
7．5 湿式催化氧化技术
7．5．1 湿式催化氧化技术的发展
7．5．2 催化剂的研究现状
7．5．3 在实际工业废水处理中的应用
7．5．4 前景与展望
7．6 双金属催化剂催化去除水中硝酸盐
7．6．1 双金属催化还原硝酸根的原理
7．6．2 反应动力学及反应机理
7．6．3 双金属催化还原硝酸根的影响因素
7．6．4 双金属催化还原技术的应用展望
参考文献

第8章 温室气体和臭氧层消耗物质的催化转化
8．1 甲烷二氧化碳催化重整
8．1．1 甲烷二氧化碳重整反应的热力学
8．1．2 催化剂体系
8．1．3 甲烷二氧化碳重整反应的动力学
8．1．4 反应机理
8．1．5 催化剂的失活和对策
8．1．6 甲烷和二氧化碳的活化
8．2 氧化亚氮的催化消除
8．2．1 氧化亚氮的来源、危害和消除对策
8．2．2 氧化亚氮直接催化分解反应及反应机理
8．2．3 氧化亚氮的催化分解催化剂
8．2．4 氧化亚氮的催化分解工业应用展望
8．3 氯氟烃的无害化
8．3．1 氯氟烃的来源、危害和消除对策
8．3．2 氯氟烃的热催化分解
8．3．3 氯氟烃的光催化分解
8．3．4 氯氟烃的催化氢化脱氯无害化
8．4 羰基硫的催化水解和氧化
8．4．1 羰基硫的环境效应
8．4．2 羰基硫的催化水解和氧化
参考文献

第9章 大气层中的环境催化过程
9．1 概述
9．1．1 大气层作为光和热反应器的特点
9．1．2 非均相大气化学
9．1．3 大气颗粒物
9．2 非均相大气化学研究方法
9．2．1 外场观测方法
9．2．2 实验室研究方法
9．2．3 模式研究方法
9．3 大气层中的非均相光催化
9．3．1 土壤表面的非均相光催化
9．3．2 大气颗粒物表面的非均相光催化
9．4 大气层中的热催化
9．4．1 大气颗粒物表面与臭氧耗损相关的催化反应
9．4．2 氮氧化物在大气颗粒物表面的非均相反应
9．4．3 硫化物在大气颗粒物表面的非均相反应
9．4．4 常见有机化合物在大气颗粒物表面的非均相反应
参考文献

前言/序言

　　催化科学和技术的发展在给我们带来极大的物质生活利益的同时，也使得人类活动对自然界的干预和改造能力大大加强。以用于合成氨的铁催化剂、合成聚合物的Ziegler-Natta催化剂以及石油化工催化剂为例，不难看出催化技术的大规模工业化应用对环境造成的巨大影响。如果说催化科学和技术是现代工业文明发展至今的基石之一，相信它也必将成为解决人类面临的可持续发展问题的关键技术，因此环境催化应运而生。环境催化的使命是用催化的手段解决人类面临的化学污染问题，这成为催化科学和技术发展所面临的新挑战。环境催化作为一个环境科学和催化科学的交叉学科，已经在过去30年的发展中取得了以汽车尾气三效催化剂（three-way catalyst）为代表的众多研究成果，并正在形成一个相对独立的研究体系，越来越受到催化科学和环境科学两方面研究人员的重视。在这样的背景下，作者接受《环境科学前沿及新技术丛书》主编郝吉明院士的邀请，将环境催化相对分散的研究成果和相关理论整理成《环境催化——原理及应用》一书，从环境与催化的关系出发，以环境催化的主要研究对象为体系，力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和最新研究进展，并在最后一章介绍自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。
　　如果通过本书的阅读，读者能够对环境催化有了更清楚的认识和了解，进而对环境催化的研究产生兴趣或有所启发，作者将感到无比的欣慰。
　　本书主要的作者有贺泓（中国科学院生态环境研究中心）、李俊华（清华大学）、何洪（北京工业大学）、上官文峰（上海交通大学）和胡春（中国科学院生态环境研究中心）等。各章的具体执笔分工如下：第1章由贺泓撰写；第2章由贺泓、李俊华、刘永春、张秀丽、陈建军共同撰写；第3章由李俊华、何洪、贺泓、余运波、康守方、朱永青共同撰写；第4章由李俊华、林绮纯共同撰写；第5章由何洪、戴洪兴共同撰写；第6章由上官文峰、张长斌、贺泓共同撰写；第7章由胡春、胡学香、聂玉伦、邢胜涛共同撰写；第8章由贺泓、张长斌、何洪、李俊华、刘永春、薛莉、王相杰共同撰写；第9章由刘永春、贺泓共同撰写。
　　在本书成稿过程中，王莲、常青云、徐文青、刘福东、吴强、闫丽珠、刘俊锋、李毅、王晓英、张洁、马庆鑫、马金珠、黄韶勇、王华瑜、张博、张丽、宋小萍等对本书的资料收集、内容修订、图表编辑和文献校对做了大量工作，并提出了不少的宝贵意见：科学出版社的杨震、周强二位编辑对于本书的出版提供了诸多的建议、鼓励和帮助，在此一并表示衷心感谢。

《现代材料科学导论》 内容简介： 《现代材料科学导论》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，涵盖从基础理论到前沿应用的现代材料科学领域。本书侧重于材料的结构、性能、制备工艺及其在工程实践中的广泛应用。它不仅仅是一本教科书，更是一部引导读者理解物质世界奥秘、掌握材料设计与创新的实用指南。 第一部分：材料科学基础 本书首先构建了坚实的理论基础。我们从原子结构和晶体结构入手，详细阐述了晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷）如何决定材料的宏观性能。深入探讨了晶体生长理论和取向对力学、电学和光学性质的影响。 在热力学与动力学方面，本书清晰地阐述了材料相图的构建原理，如二元和三元相图的解读，以及相变过程中的驱动力和速率控制。重点分析了扩散理论，这是理解材料在高温和应力场下行为的关键。 机械性能部分，我们详细剖析了材料的强度、硬度、韧性、疲劳和蠕变行为。通过介绍位错理论和强化机制（如固溶强化、晶界强化、沉淀强化和加工硬化），读者将能理解如何通过微观结构调控来优化材料的承载能力。 第二部分：结构材料与金属 本部分聚焦于结构材料的核心——金属及其合金。我们对铁碳合金（钢和铸铁）的相变、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）进行了详尽的讲解，并分析了这些工艺对最终组织和性能的决定性作用。高强度钢、不锈钢和特殊合金（如镍基高温合金）的组织结构特点、腐蚀行为及应用场景被系统地介绍。 非铁金属，尤其是铝合金、钛合金和镁合金，因其轻质高强的特性，在航空航天和汽车工业中占据重要地位。本书详细讨论了这些金属的凝固行为、固溶处理和时效强化过程，并结合实际案例说明了如何控制其微观结构以满足严苛的服役要求。 第三部分：陶瓷与复合材料 陶瓷材料因其优异的耐高温性、耐磨性和化学惰性而受到广泛关注。本书涵盖了氧化物、非氧化物和玻璃陶瓷的制备技术，如粉体制备、烧结理论和先进的增材制造方法。特别强调了陶瓷的断裂韧性提升策略，如晶界工程和裂纹偏转。 复合材料是实现“性能定制”的关键技术。我们深入探讨了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的力学建模，包括经典层合板理论（CLT）和界面行为分析。针对碳纤维、玻璃纤维与树脂基体（聚合物、金属或陶瓷基体）的复合体系，分析了其各向异性特征及其在结构设计中的应用。 第四部分：功能材料与前沿探索 功能材料部分是本书的亮点之一，它连接了基础科学与现代高技术产业。 电子与磁性材料： 详细介绍了半导体的能带理论、掺杂技术和器件制造基础。针对导电聚合物和先进存储材料（如MRAM和RRAM），分析了其电荷传输机制。在磁学方面，讲解了铁磁性、抗磁性和顺磁性的起源，以及软磁和硬磁材料的设计原理及其在电机和传感器中的应用。 光学与光电子材料： 讨论了光在材料中的传播、吸收和发射过程。激光材料、光纤材料的特性和制备工艺被深入剖析。特别是对发光二极管（LED）和太阳能电池材料（如钙钛矿和有机半导体）的最新进展进行了全面的梳理。 生物医用材料： 关注材料与生物系统的相互作用，包括生物相容性、生物降解性材料的设计。介绍了用于骨替代、组织工程支架以及药物缓释载体的金属、陶瓷和聚合物材料。 制备与表征技术： 本书用专门的章节介绍了现代材料研究不可或缺的工具。在制备方面，详细介绍了薄膜沉积技术（PVD, CVD）、原子层沉积（ALD）和快速凝固技术。在表征方面，系统梳理了电子显微镜（SEM/TEM）、X射线衍射（XRD）、光谱学（EDS/XPS）和力学测试方法的原理和数据解读，确保读者能将实验观察与材料结构紧密联系起来。 总结： 《现代材料科学导论》力求在深度和广度上达到平衡，通过清晰的逻辑结构、丰富的插图和实例，帮助工程师、研究人员及高年级本科生建立起一个系统、动态的材料科学知识框架，为未来在材料设计、优化和创新方面的工作奠定坚实的基础。本书强调跨学科思维，鼓励读者将微观机制与宏观性能紧密结合，以应对21世纪工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书在文献引用的广度和深度上，展现出了作者团队卓越的学术视野。我注意到它不仅仅聚焦于近几年的高影响力期刊成果，还巧妙地穿插了许多奠基性的早期工作，使得读者对该领域的发展脉络有一个清晰的历史认知。这种对历史沉淀的尊重，让整本书的知识结构显得非常厚重和全面。尤其是在论述新型多相催化剂的设计理念时，作者将量子化学计算、原位表征技术与宏观反应性能测试紧密地结合起来，构建了一种跨尺度的研究范式。书中对一些交叉学科领域，如纳米材料学在催化领域的最新突破，有着非常及时的跟进和整合。每当引入一个新概念或新体系，作者都会附带详尽的背景介绍，确保读者能够顺利跟上思路，不会因为知识断层而感到困惑。对于我来说，这本书已经成为我日常工作中查阅特定技术细节和寻找前沿研究方向的重要参考工具书，其提供的参考文献列表本身就是一座宝库。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种朴实中透露着专业感的封面，让人一拿起书就知道里面承载着沉甸甸的学术价值。我主要关注的是它在理论深度上的挖掘。作者对催化剂表面微观结构、活性位点的电子态演化以及反应机理的阐述，简直是教科书级别的严谨。尤其是关于过渡金属氧化物在光催化降解污染物过程中的能带结构调控那几章，引用了大量的先进计算模拟数据和尖端光谱技术解析结果，逻辑链条极其清晰，即便是初次接触这个领域的读者，也能被作者引导着逐步领悟其中的精髓。书中对各种经典催化体系，比如费托合成、选择性氧化，在热力学和动力学层面的深入剖析，让我感觉自己不仅仅是在学习“是什么”，更是在理解“为什么会这样”。它不满足于罗列实验现象，而是试图从更本质的物理化学原理层面去构建一个完整的知识体系。我特别欣赏作者在论述复杂科学概念时所展现出的那种驾轻就熟的文字功底，使得原本艰涩难懂的内容变得触手可及，为后续的创新研究打下了坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书在特定环境治理技术领域的应用实例非常感兴趣，尤其是针对持久性有机污染物（POPs）的催化转化技术。书中详细介绍了在废水深度氧化处理中，如何通过负载型金属氧化物催化剂实现对难降解污染物的有效去除，并且给出了详细的操作窗口参数和催化剂制备的优化曲线图。这些图表制作得极其专业、数据详实，几乎可以直接用于项目申请书的背景支撑材料。更令人称赞的是，它并没有回避实际应用中常见的挑战，比如催化剂在强酸或强碱介质中的稳定性问题，并提供了基于材料表面化学改性的解决方案。这种对“工程可行性”的深度考量，使得这本书的价值远远超越了纯粹的理论指导，它真正地将实验室的微观机理研究，映射到了宏观的环境净化工程实践中去，为实际问题的解决提供了坚实的技术支撑和科学依据。

评分☆☆☆☆☆

读完这套书，我最大的感受是它极其注重实际工程应用中的案例分析与问题解决能力。书中对不同工业废气处理中实际催化剂失活的原因进行了详尽的归类和剖析，比如积碳、烧结、中毒等，并提供了相应的修复和再生策略。这种实战导向的叙述风格，对于我们这些身处研发一线的人员来说，简直是福音。它不像某些纯理论书籍那样高高在上，而是非常接地气地讨论了如何平衡催化剂的活性、选择性与长期稳定性之间的矛盾。例如，书中花了相当篇幅探讨了在复杂多变的实际工况下，如何通过载体材料的选择来优化活性组分的分散性，以抵抗高温对催化剂结构造成的永久性损伤。特别是在环境友好型催化剂的开发方面，书中所介绍的无贵金属替代方案，以及如何利用低成本材料实现高效环境修复，都提供了极具参考价值的技术路线图。它不仅教会了我们原理，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授“避坑指南”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，相较于传统的教材，显得更为鲜活和富有启发性，它更像是一场高水平的学术研讨会记录。作者似乎很擅长用类比和比喻来解释抽象的科学概念，比如将催化剂表面的电子转移过程比作“高速公路上的交通管制”，形象生动地阐明了电子结构对反应活性的决定性影响。行文布局上，章节之间的过渡非常自然流畅，很少出现为了凑字数而堆砌的冗余信息，每一句话似乎都承载着明确的教学或阐释目的。这种精炼而不失温度的叙述方式，极大地提高了阅读体验。我个人尤其喜欢它在每章末尾设置的“思考题与展望”，这些问题往往直指当前研究的瓶颈，引导读者跳出既有框架去构想未来的可能性，极大地激发了我的批判性思维和自主探究的兴趣。它不是让你被动接受知识，而是积极地邀请你加入到科学探索的行列中来。