生物难降解有机废水的新型光催化处理研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖羽堂 著

图书标签:

• 光催化
• 废水处理
• 生物难降解
• 有机废水
• 环境工程
• 环境科学
• 光催化材料
• 污染治理
• 新型技术
• 环境化学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030535085

版次：31

商品编码：12125229

包装：平装

开本：32开

出版时间：2017-06-01

页数：168

正文语种：中文

内容简介

耦合技术不仅能保持光催化和膜分离技术工艺特性和处理能力，还能产生一系列的协同效应，从而解决单个处理工艺的缺陷。TiO2纳米管是一种化学性质稳定、比表面积大、量子效应高、对生物无毒的新型材料。采用电化学阳极氧化法制备的TiO2纳米管在提供更多内表面积的同时并没有降低几何和结构上的有序度。TiO2纳米管阵列不但具有良好的光催化性能，而且不存在二次污染问题，是一种环境友好型的催化材料。

目录

前言

第一章 环境光化学基础
第一节 基本概念与原理
一、光的能量和太阳辐射
二、光对分子的作用
三、光物理过程与光化学过程
第二节 天然水中化合物的直接光解
一、水体对光的衰减
二、水体对光的吸收率
三、直接光解速率

第二章 太阳光／电-Fenton技术研究
第一节 光／电-Fenton法的研究进展及发展趋势
一、电-Fenton法
二、太阳光／电-Fenton法
第二节 染料中间体概况
一、染料废水概况
二、染料中间体H-acid模拟废水的特点及处理方法
第三节 废水的主要分析方法
一、CODcr测定
二、色度去除率
三、COD测定
第四节 H-acid模拟废水的太阳光-Fenton处理
一、太阳光-Fenton反应原理
二、H-acid模拟废水CODcr和色度去除率的影响因素
三、与常规Fenton法的比较
第五节 IrO2／Sn02阳极太阳光／电-Fenton法处理H-acid模拟废水的研究
一、IrO2／Sn02阳极-太阳光／电-Fenton法的原理
二、IrO2／Sn02阳极-太阳光／电-Fenton法处理H-acid模拟废水研究
第六节 Solarphotoelectro-Fenton法降解H-acid的动力学研究
一、动力学基础理论与实验研究原理
二、太阳光／电-Fenton法化学动力学建模实验

第三章 TiO2光催化-膜分离藕合技术
第一节 TiO2光催化技术介绍
一、TiO2光催化基础
二、纳米TiO2的制备方法
三、TiO2的掺杂改性
四、纳米TiO2的负载固化
第二节 膜藕合技术的应用进展
一、光催化-膜分离耦合技术的应用形式
二、耦合工艺的主要影响因素
第三节 LDPE膜负载型铁、氮共掺杂TiO2光催化降解二苯胺的研究
一、二苯胶废水介绍
二、催化剂的制各方法
三、催化剂的表征
四、二苯胶的光催化降解研究

第四章 TiO2纳米管的光催化技术
第一节 TiO2纳米管介绍
一、TiO2纳米管的制备
二、TiO2光催化技术存在的问题
第二节 阳极氧化法制备参数对TiO2纳米管形貌的影响
一、电解液成分的影响
二、阳极氧化电压的影响
三、电解液pH的影响
四、溶剂中有机成分的影响
五、阳极氧化过程中电流的变化
六、纳米二氧化铁形貌的形成及变化
第三节 TiO2纳米管阵列的光化学性能影响因素研究
一、XRD分析
二、紫外-可见漫反射吸收光谱分析
第四节 TiO2纳米管光催化降解亚甲基蓝的研究
一、亚甲基蓝结构的紫外-可见吸收光谱分析
二、亚甲基蓝光催化降解过程的紫外-可见吸收光谱分析
三、紫外线催化降解对于亚甲基蓝色度的去除
四、影响亚甲基蓝紫外线催化降解过程的因素
五、TiO2纳米管光催化剂稳定性
第五节 亚甲基蓝光催化降解动力学研究
一、TiO2纳米管光催化降解亚甲基蓝反应动力学方程
二、不同催化剂的反应动力学研究
三、反应溶液pH变化的反应动力学研究
四、催化剂煅烧温度变化的反应动力学研究
五、亚甲基蓝初始浓度变化的反应动力学研究

第五章 新型光催化技术应用案例
第一节 TiO2纳米管阵列的光催化性能研究
一、阳极氧化电压影响
二、阳极氧化时间影响
三、电解液种类影响
四、硫酸铵比例影响
五、煅烧温度影响
六、小结
第二节 低浓度Cu掺杂TiO2纳米管的光催化性能研究
第三节 Ag-TiO2纳米管的光催化性能研究
一、Ag的负载含量
二、煅烧温度
三、甲基橙初始浓度
参考文献

新型功能材料的制备、表征与应用研究 本书聚焦于前沿功能材料的设计、合成、结构解析及其在能源转化、环境治理和信息技术等关键领域的创新应用。 本书汇集了近年来在材料科学领域取得的突破性进展，旨在为研究人员、工程师和高年级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的参考框架。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到尖端实验技术的多个维度，重点阐述了如何通过精准的化学调控和结构工程实现材料性能的“按需定制”。 --- 第一部分：功能材料的设计与合成基础 本部分奠定了理解和开发新型功能材料的理论基础和基本方法论。 第一章：材料设计理念与前驱体选择 本章深入探讨了当前先进功能材料设计所遵循的核心原则，包括但不限于结构-性能关系的量化模型、晶格匹配理论以及表面能调控策略。重点剖析了不同类型前驱体（如金属有机物、高纯度无机盐、功能性聚合物单体）在不同合成路径中的作用机理。讨论了如何根据目标应用场景（例如催化活性位点密度、光吸收范围、机械强度）反向推导所需的前驱体纯度、摩尔比和反应环境。 第二章：复杂纳米结构的精准控制合成技术 详细介绍了当前合成具有特定形貌和尺寸分布的纳米结构的关键技术。内容涵盖了溶剂热/水热合成法、化学气相沉积（CVD）的变种（如原子层沉积ALD）、微乳液法以及模板辅助生长技术。特别关注了反应动力学在结构控制中的核心地位，分析了过饱和度、成核速率和晶体生长速率如何共同决定最终产物的形态（如量子点、纳米线、中空球体和异质结）。 第三章：先进表征技术在结构解析中的应用 本章强调了结构信息对于理解材料功能至关重要。详细介绍了多种尖端表征手段： 1. 高分辨透射电子显微镜 (HRTEM) 与扫描透射电子显微镜 (STEM)： 重点阐述了如何利用环形明场像（ADF）、高角度环形暗场像（HAADF）以及能量色散X射线光谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）进行元素分布、晶格缺陷和界面结构的定量分析。 2. X射线衍射 (XRD) 与中子衍射： 探讨了粉末衍射在晶相识别和晶格参数精确测定中的应用，以及如何利用中子衍射探测轻元素（如氢、锂）的位置和磁性结构。 3. 固态核磁共振 (ssNMR)： 深入解析了其在分析非晶态材料、高分子网络结构以及表面官能团环境方面的独特优势。 --- 第二部分：能源转化领域的功能材料应用 本部分聚焦于如何设计和优化材料以提高能源捕获、储存和转换的效率。 第四章：高效光电催化剂的界面工程 本章讨论了用于光驱动的析氢反应（HER）、析氧反应（OER）和二氧化碳还原（CO2RR）的半导体和非贵金属催化剂。重点分析了构建异质结（Type-II或Z型结构）在改善电荷分离效率和延长载流子寿命方面的作用。阐述了如何通过表面钝化、缺陷工程和引入助催化剂来降低反应的过电位，并提高了催化剂的长期稳定性。 第五章：新一代储能材料的电化学性能提升 该部分深入研究了锂离子电池（LIBs）的负极材料（如硅基复合材料、过渡金属氧化物）和固态电解质的设计。讨论了体积膨胀抑制技术、构建高导电网络以及界面阻抗匹配的策略。此外，也涵盖了钠离子和钾离子电池新型正极材料的合成及其在宽温域下的电化学性能评估。 第六章：光热/光电驱动的燃料合成 探讨了利用太阳能直接驱动复杂有机分子合成的前景。研究了具有优异光吸收特性的量子点和共轭聚合物在光敏化反应中的应用。详细分析了光诱导的单电子转移（SET）机理，以及如何利用材料的能带结构来匹配目标反应的氧化还原电位。 --- 第三部分：环境与信息技术中的先进材料 本部分拓展了功能材料在解决环境挑战和推动信息技术进步方面的应用。 第七章：高选择性吸附与分离材料的开发 本章侧重于金属有机框架材料（MOFs）、共价有机框架材料（COFs）以及功能化多孔聚合物的合成与应用。讨论了如何通过孔径工程和功能基团修饰来实现对特定污染物（如重金属离子、持久性有机污染物）或特定气体的超高选择性吸附。特别关注了动态吸附/脱附循环中的结构稳定性问题。 第八章：智能传感器的柔性电子学载体 本章研究了用于生物传感和化学传感的新型柔性电子材料。探讨了基于二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）和导电聚合物构建的高灵敏度、高稳定性的场效应晶体管（FET）型传感器。分析了在基底材料（如聚酰亚胺、PDMS）上的沉积技术，以及如何确保在机械形变下传感器性能的保持。 第九章：高性能热电材料与能量回收 热电材料能够将温差直接转化为电能。本章介绍了如何通过“晶格热导率散射”和“电子传输性能优化”相结合的策略来提高材料的塞贝克系数（S）和电导率（$sigma$），从而提高热电优值（ZT）。重点讨论了玻色子散射工程和声子玻璃-电子晶体（PGEC）的设计思路。 --- 结语 本书的编写旨在强调材料科学研究的交叉性和系统性。通过对材料制备、结构解析和性能验证的深入剖析，读者将能够掌握一套完整的、面向应用的功能材料开发流程，为未来的科学探索和工程实践奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的标题，我脑海中立刻浮现出几个关于废水处理的疑问。我们日常生活中会产生大量的有机废水，其中一些确实非常顽固，难以通过传统的生物方法有效去除。这不仅是对我们现有处理能力的考验，更是对我们环境保护理念的挑战。标题中的“光催化”让我联想到利用太阳能或者人工光源来驱动化学反应，这听起来是一种非常清洁高效的能源利用方式。我很好奇，这种技术在处理那些“生物难降解”的有机物时，具体是如何发挥作用的？是不是通过产生自由基或其他高活性物质来破坏这些分子的化学键，从而将其转化为无害的物质？书中是否会详细解释光催化剂的种类，比如二氧化钛、氧化锌，以及它们各自的优势和劣势？另外，对于“新型”的强调，也让我对书中可能介绍的最新研究成果和技术创新充满了期待。是不是有新一代的光催化剂材料，或者创新的反应器设计，能够显著提高处理效率、降低能耗，甚至实现污染物的高级氧化和矿化？我尤其关注书中的“研究”二字，这意味着它可能会包含深入的理论分析，实验验证，以及对未来发展趋势的探讨，这对于我这样希望深入了解某一领域的人来说，是极具价值的。我希望这本书能够提供一些前沿性的视角，帮助我理解当前光催化废水处理的研究前沿和潜在的应用前景，甚至能够启发我思考相关的研究课题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《生物难降解有机废水的新型光催化处理研究》一下子就抓住了我的眼球。我一直对环境保护和可持续发展方面的内容非常感兴趣，尤其是在处理工业污染方面，总是希望能够看到一些突破性的技术出现。光催化这个词在我看来就充满了科技感和未来感，它暗示着一种利用光能来分解顽固污染物的可能性。而“生物难降解有机废水”更是直接点明了问题的关键，很多我们熟悉的化学处理方法对这类废水束手无策，它们就像“打不死的小强”，在环境中长期存在，造成严重的生态危害。因此，我非常期待书中能够深入探讨光催化技术在应对这一挑战上的潜力，是不是能找到一种高效、经济又环保的解决方案。我猜测书中会从光催化剂的原理、制备方法、改性策略等方面入手，详细介绍如何设计出能够高效捕获光能并产生活性物种来降解有机污染物的催化剂。同时，书中应该还会涵盖实际应用中的关键问题，比如反应器设计、光照条件优化、污染物去除效率评估以及催化剂的稳定性和可回收性等，这些都是将理论研究转化为实际应用必须考虑的因素。如果书中能提供一些具体的案例分析或者实验数据，那就更好了，这能让我更直观地了解这项技术的实际效果和局限性。总的来说，我对这本书充满了好奇，希望它能为我打开一扇了解前沿环保技术的新窗口。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目《生物难降解有机废水的新型光催化处理研究》给我一种非常严谨和科学的感觉。我不是专业背景出身，但一直对环境科学领域的发展保持关注，特别是那些能够解决实际环境问题的技术。光催化听起来像是利用光能来“净化”物质，这本身就是一个很有吸引力的概念。标题中“生物难降解”这几个字，恰恰点出了很多污染物存在的顽固性和普遍性，比如一些农药残留、塑料微粒分解产物，或者某些工业生产过程产生的有毒有害物质，它们对生态环境的长期影响非常大，而传统的物理化学方法往往成本高昂或者效率不高。所以，“新型光催化处理”这个方向，我觉得非常有前景。我猜想书中会深入探讨光催化机理，比如光激发、电子-空穴对的生成与分离、活性氧物种的产生以及它们如何与有机污染物发生反应。同时，对于“新型”，我特别好奇书中是否会介绍一些突破性的材料科学进展，比如纳米材料、复合材料，或者对光催化剂进行结构设计和表面修饰，以提高其光吸收范围、催化活性和稳定性。另外，关于“研究”，我希望能看到一些严谨的实验设计和数据分析，用来证明这种新型光催化处理方法在降解特定污染物方面的有效性，并且对比它与现有技术的优劣。这本书如果能够以通俗易懂的方式解释复杂的科学原理，并展示出这项技术对环境保护的巨大潜力，那对我来说将是一次非常有价值的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

我从事的是工业废水处理方面的工作，日常接触到的很多有机污染物确实具有很强的抗降解性，传统的生化处理效果往往不尽如人意。标题《生物难降解有机废水的新型光催化处理研究》所描绘的正是我们行业面临的迫切需求。作为一名从业者，我最关心的是技术的实用性和经济性。光催化处理听起来很美好，但是否真的能够规模化应用，成本是否能够承受，都是我非常关心的问题。书中是否会详细介绍不同类型光催化剂的制备成本、催化活性、稳定性以及回收再生问题？我希望能看到一些关于如何降低光催化剂成本，提高其使用寿命，以及开发适合大规模工业应用的催化剂体系的讨论。另外，对于“新型”光催化处理，我非常好奇它与现有技术相比，有哪些显著的优势。例如，是否能够处理更广泛的有机污染物，或者在更温和的条件下实现高效去除？书中是否会包含实际工业废水的案例分析，展示光催化技术在处理复杂有机废水时的实际效果，包括污染物去除率、副产物生成情况、对其他水质指标的影响以及整体处理成本效益分析？我期待书中能提供一些接地气的解决方案，帮助我们更好地理解和应用光催化技术，解决实际生产中的难题，实现更高效、更可持续的废水处理。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店看到《生物难降解有机废水的新型光催化处理研究》这本书时，我的第一反应是：这听起来像是一项非常有意义的研究。我一直认为，人类社会的发展离不开科技的进步，而科技进步最直接的体现之一就是我们能够更好地解决发展过程中产生的环境问题。尤其是“生物难降解有机废水”，这几个字让我立刻联想到那些在环境中长期存在、难以被自然降解的污染物，它们对我们的水源、土壤乃至整个生态系统都构成了潜在的威胁。而“光催化”这个词，则让我感觉充满了一种清洁能源利用的可能性，它暗示着我们可以利用光能，一种取之不尽用之不竭的能源，来驱动一个高效环保的净化过程。“新型”的提法，更是激起了我的好奇心，我想知道，在光催化领域，是否已经有了新的突破，能够克服过去技术的局限，实现更高效、更经济、更广泛的应用？我希望书中能够详细阐述光催化剂的种类，它们的工作原理，以及如何在复杂的水体环境中保持其催化活性。我还特别希望能够看到一些关于如何将这项技术从实验室推向实际应用的研究，例如在工业废水处理厂，或者在河流湖泊的治理中，光催化技术能否发挥关键作用，以及它在实际操作中可能面临的挑战和解决方案。这本书如果能让我更深入地了解这项前沿技术，并且认识到它在解决现实环境问题上的巨大潜力，那我一定会觉得不虚此行。