[按需印刷] 環境微波化學技術

[按需印刷] 環境微波化學技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王鵬 著
圖書標籤:
  • 微波化學
  • 環境化學
  • 按需印刷
  • 綠色化學
  • 化學閤成
  • 催化
  • 材料科學
  • 化學工程
  • 可持續發展
  • 有機化學
想要找書就要到 靜思書屋
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!
店鋪: 科學齣版社旗艦店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030417749
商品編碼:1477233742
包裝:平裝
叢書名: 城市水資源與水環境國傢重點實驗室優秀成果
開本:B5
齣版時間:2014-09-17
頁數:321
字數:430000
正文語種:--

具體描述


內容介紹
內容簡介 本書係統地介紹瞭微波化學的基本原理、技術設備及其在環境科學與工程中的應用。全書分為12章,著重介紹瞭微波性質、微波技術、微波化學等基本知識和基本概念,微波強化水處理技術的基本原理、工藝技術和應用 範例,微波強化消毒和微波—紫外聯閤消毒技術,微波輔助提取技術和微波促進有機閤成技術,微波輻射誘變育種技術等環境微波化學技術;並探討瞭微波的生物效應與安全防護等問題。

關聯推薦
適讀人群 :相關領域科研人員、研究生。

目錄
目 錄 叢書序 前言 第1章微波與微波化學技術 1 1. 1微波的性質 1 1.1.1微波的一般性質 1 1.1.2微波與材料的相互作用 3 1.3微波的加熱作用 5 1.2微波的産生與設備裝置 7 1.2.1微波磁控管的基本結構與參數 7 1.2.2磁控管的工作原理 11 1.2.3微波化學反應器 12 1.2.4體係溫度和壓力的測量 15 1.2.5工業微波設備選型 19 1.3微波化學與技術 20 1.3.1微波化學與技術的發展曆程 20 1.3.2影響微波化學反應速率的因素及規律 21 1.3.3微波閤成化學反應作用機製 26 1.3.4微波等離子體化學與技術 30 1.3.5微波化學技術目前存在的問題及研發趨勢 34 第2章微波誘導氧化水處理技術 38 2.1微波誘導催化氧化反應原理 38 2.2微波誘導氧化水處理技術中常用催化劑的製備方法 40 FoA-SnCX/ACF催化劑的製備 40 Mn02/y-Al203 催化劑的製備 40 2.3微波誘導氧化工藝條件對汙染物處繊果的影響 41 2.4微波誘導氧化在汙染治理中的應用 42 2.5微波誘導氧化處理水中汙染物的錶販應動力學和機製 43 2.5.1微波誘導氧化水處理工藝的錶觀反應動力學 43 2.5.2微波誘導氧化水處理工藝反應機製 44 2.5.3催化劑在微波場中的溫升行為 46 第3章微波強化氧化還原水處理技術 55 3. 1微波強化C102催化氧化技術釀與應用 55 3.1.1微波強化C102水處理技術原理 55 3.1.2常用催化劑的製備方法與性能 60 3.1.3微波強化C102氧化在汙染治理中的應用 83 3.2微波強化還原水處雜術 92 3.2.1微波強化還原亞硝酸鹽技術原理 92 3.2.2微波強化還原亞硝酸鹽廢水工藝技術研究 93 3.2.3微波強化還原在汙染治理中的應用 96 第4章微波強化Fenton水處理技術 100 微波強化Fenton水處理技術 100 4.1.1微波強化Fenton水處理技術基本原理 100 4.1.2微波強化Fenton氧化工藝技術研究 102 4.1.3微波強化Fenton混凝水處理技術 113 4.2微波強化類Fenton水處雜術 127 4.2.1微波強化類Fenton水處理技術原理 127 4.2.2常用的固態催化劑的製備與性能 130 4.2.3微波強化類Fenton氧化工藝技術研究 134 4.2.4微波強化類Fenton氧化在汙染治理中的應用 136 第0章微波輔助光催化氧化水處理技術 137 5. 1微波輔助光催化氧化的基本原理 137 5.1.1半導體光催化基本原理 137 5.1.2微波輔助光催化基本原理 139 5.2微波輔助光催化氧化反應裝置 141 5.2.1微波無極紫外光源 141 5.2.2微波-紫外聯閤反應器 142 5.3微波輔助光催化氧化用催化劑 145 5.3.1催化劑的製備方法 145 5.3.2催化劑及其性能 146 5.4微波輔助光催化氧化技術在水處理中的應用 148 5.4.1微波輔助光催化反應的影響因素 148 5.4..2微波輔助光催化氧化技術的應用 150 第6章微波強化消毒技術 153 6.1微波殺菌與消毒技術原理與特點 153 6.1.1微波殺菌與消毒技術的特點 153 6.1.2微波殺菌與消毒技術的機理 154 6.1.3影響微波殺菌與消毒效果的因素 156 6.2微波殺菌和消毒設備與工藝 157 6. 2.1間歇式微波殺菌工藝 157 6. 2. 2連續式微波殺菌工藝 158 6.2.3多次快速輻照和冷卻微波殺菌工藝 159 6.2.4脈衝式微波殺菌工藝 160 6.3微波殺菌與消毒技術應用實例 161 6.3.1食品中的微波殺菌與消毒 161 6.3.2醫藥中的微波殺菌與消毒 164 6.3.3環境領域的微波殺菌與消毒 165 6.4微波-紫外聯閤消毒技術 168 6.4.1微波-紫外聯閤消毒技術原理與特點 168 6.4.2微波-紫外聯閤消毒技術研究現狀 169 第7章微波輔助提取技術 170 7.1微波輔助提取的原理和特點 170 7.1.1微波輔助提取的基本原理 170 7.1.2微波輔助提取的特點 171 7.2微波輔助提取工藝參數與技術 173 7.2.1微波輔助提取工藝及參數選擇 173 7.2.2微波輔助提取裝置與設備 173 7.2.3微波輔助微量提取技術 175 7.3微波輔助提取技術的應用 177 7.3.1有機汙染物的微波輔助提取技術 177 7.3.2天然化閤物及生物活性成分的微波輔助提取 182 7.4微波輔助提取製備殼聚糖技術 185 7.4.1微波輔助提取製備殼聚糖工藝路綫 186 7.4.2微波輔助提取製備殼聚糖的工藝條件 187 7.4.3微波輔助提取製備殼聚糖的特點 190 第8章微波促進有機閤成技術 191 8. 1微波加速化學反應的原理 191 8.2微波促進有機閤成的裝置與技術 193 8.2.1微波促進有機閤成裝置與設備 193 8.2.2微波促進有機閤成反應技術 194 8.3微波促進有機閤成技術的應用 203 8.3.1微波促進有機閤成技術在液相反應中的應用 203 8.3.2微波促進有機閤成技術在非溶劑乾反應中的應用 206 8.3.3微波促進有機閤成技術在有機化學其他領域中的應用 209 第9章微波閤成水處理藥劑技術 211 9. 1微波閤成聚羧酸類阻垢緩蝕劑技術 211 9.1.1微波閤成聚天鼕氨酸技術 212 9.1.2微波溶劑法閤成天鼕氨酸-榖氨酸共聚物技術 230 9.1.3微波溶劑法閤成天鼕氨酸-賴氨酸共聚物技術 252 9.2微波輔助閤成天然基絮凝劑 256 9.2.1微波輔助閤成澱粉基絮凝劑 256 9.2.2微波輔助閤成殼聚糖基絮凝劑 258 9.2.3微波輔助閤成其他天然基絮凝劑 262 第10章微波輔助閤成環境友好材料——聚乳酸 264 10.1聚乳酸的製備方法及研究現狀 264 10.2微波輔助閤成聚乳酸化學反應裝置 266 10.3微波輔助開環聚閤法製備聚乳酸 268 10.3.1微波輔助製備聚乳酸中間體丙交酯 268 10.3.2微波輔助開環聚閤法製備聚乳酸 26 9 10.4微波輔助熔融縮聚法製備聚乳酸 273 10.4.1聚乳酸製備方法及過程 274 10. 4. 2微波化學反應裝置與傢用微波爐中乳酸熔融縮聚比較 274 10.4.3 微波的作用 275 10.5微波輔助熔融縮聚反應機理及動力學 277 10.5.1實驗方法 277 10.5.2乳酸熔融縮聚反應動力學方程的建立 277 10.5.3輔助加熱介質對微波輔助乳酸熔融縮聚反應的影響 279 第11章微波輻射誘變育種技術 280 11.1微波輻射變育種原理及釀現狀 280 11.1.1微波輻射的生物學效應 280 11.1.2微波輻射誘變育種原理 282 11.1.3微波輻射在農作物育種方麵的應用 283 11.1.4微波輻射在微生物育種方麵的應用 285 11.2微波輻射變微生物——乳酸高産菌 286 11.3微波輻射變微生物育種的方法 287 11.3.1微波輻射誘變微生物育種操作方法 287 11.3.2平皿中的菌懸液誘變方法 288 11.3.3 試管中的菌懸液誘變方法 288 11.3.4水循環冷卻微波育種裝置操作方法 289 微波輻射變育種裝置 290 11.5微波輻射變乳酸高産菌的選育 292 11.5.1突變菌懸液的製備 292 11.5.2微波輻射條件對突變菌株存活率的影響 292 11.5.3突變菌的初步篩選 292 11.5.4高效突變菌的復篩選 293 11.5.5微波輻辦乳酸菌遺傳穩定性的影響 293 11.5.6微波輻射劑量對乳酸菌的産酸性能的影響 293 11.6微波誘變乳酸高産菌株的錶徵 295 11.6.1誘變高産乳酸菌體形態及生理生化特徵295 11.6.2誘變乳酸菌遺傳物質DNA的變化初探298 第12章微波的生物效應與安全防護 302 12.1微波的生物效應 303 12.1.1微波生物效應的作用機製 303 12.1.2微波的緻畸作用 304 12.1.3微波對人體的影響 304 12.2微波的安全防護 306 12.2.1職業輻射防護 306 12.2.2環境微波防護 307 12.2.3微波設備泄漏的防護 308 參考文獻 311

在綫試讀
第1章微波與微波化學技術 當代學科發展齣現瞭空前的分化和綜閤,在這種分化和綜閤的過程中,産生瞭 許多新的學科’極大地促進瞭科學技術的發展和人類社會的進步。微波化學就是 電子學與化學交叉和綜閤的産物,它為微波技術的應用和化學技術的發展開闢瞭 新的廣闊空間。 1.1微波的性質 1.1.1微波的—般性質 微波是一種頻率範圍為0. 3?300GHz的電磁波。微波包括的波長範圍沒有 明確的界限,一般是指分米波、厘米波和毫米波三個波段,也就是波長在1mm! 1( 左右的電磁波。在電磁波譜中,微波區位於紅外綫和無綫電波頻率之間。由於微 波的頻率很高,所以亦稱為超高頻電磁波。微波與工業用電和無綫電中波廣播的 頻率與波長範圍比較如錶)1所示。 錶1!各係統所用頻率與波長範圍 項目 頻率 波長/m 工業用電 50Hz 或 60Hz 60 000 000 或者 50 000 000 無綫電中波廣播 微波因為微波的應用極為廣泛,為瞭避免相互間的乾擾,供工業、科學及醫學使用 的微波頻段(錶1-2)是不同的。目前隻有915MHz和2450MHz被廣泛使用,在較 高的兩個頻率段還沒有閤適的大功率工業設備。 錶1-2常用的微波頻率範圍 比較錶1-3中所列舉的數據,很明顯頻率為2450MHz的微波光子的能量遠不 足以斷開分子中的共價鍵,並且也低於布朗運動所需的能量。所以顯而易見,微波 不能通過電磁波能量的直接吸收來“誘發”化學反應,這與紫外光和可見光的照射 形成對比。 錶1-3輻射類型和鍵能的比較 輻射麵 頻率/MHz 量子能/eV 鍵類型 量子能/eV "射綫 X射綫 紫外 可見光 紅外光 微波無綫電波 微波是電磁波,它具有電磁波的諸如反射、透射、乾涉、衍射、偏振以及伴隨著 電磁波進行能量傳輸等波動特性’這就決定瞭微波的産生、傳輸、放大、輻射等問題 都不同於普通的無綫電、交流電。在微波係統中沒有導綫式電路,交、直流電的傳 輸特性麵以及電容和電感等概念亦失去瞭其確切的意義。在微波領域中,通常 應用所謂“場”的概念來分析係統內電磁波的結構,並采用功率、頻率、阻抗、駐波等 作為微波測量的基本量。具體說來有以下幾點:①在釀微波問題時’應使用電磁 場的概念’許多高頻交變電磁場的效應不能忽略。例如’微波的波長和電路的直徑 尺寸已是同一數量級’位相滯後現象已十分明顯,這一點必須加以考慮。②微波傳 播時是直綫傳播,遇到金屬錶麵將發生反射,其反射方嚮符閤光的反射規律。③微 波的頻率很高’因此其輻射效應更為明顯,它意味著微波在普通的導綫上傳輸時’ 伴隨著能量不斷地嚮周圍空間輻射,波動傳輸將很快地衰減,所以對傳輸元器件有 特殊要求。④當入射波與反射波相遇疊加時能形成波的乾涉現象’其中包括駐波 現象。在微波波導或諧振腔中,微波電磁場的駐波分布現象就很常見。在微波設 備中,也可利用多種模式的電磁場的分布、疊加來改善總電磁場分布的均勻性。 ⑤微波能量的空間分布同一般電磁場能量一樣,具有空間分布性質。哪裏存在電 聰磁’哪裏就存在能量量例如’微波能量傳輸方嚮上的空間某點,其電場能量的數 值大小與該處空間的電場強度的平方有關,微波電磁場總能量為空間點的電磁場 能量的總和。微波電磁波具有兩種傳送狀態:一種是由天綫定嚮嚮空間傳播’與光 綫一樣是直綫傳播;另一種是由人為設置的導行傳輸狀態,也就是製約電磁波在空 心管道中傳送,這種空心管道稱為波導管,一般是矩形或圓形,由銅或鋁等良導體 製成。波導管采用的截麵尺寸與所用微波的頻率有關。在空心波導管中傳播的微 波電磁波,是將能量封閉起來傳送的。可以遠距離傳送,能量損失極小。若在波導 管中充以非金屬物質,造成傳輸功率損耗,傳送的距離就有限。這是由於産生瞭電 磁場和物質的相互作用,已將電磁波的部分能量轉變為物質分子的能量,其轉換比 例與電磁波的頻率及該物質的損耗因子有關。從原理上說,可以把引人波導管中 封閉傳送的電磁波能量全部轉變為物質分子的能量。溫度的升高是物質分子增加 能量的主要標誌。電磁波是以光的速度傳播的,電磁波透人物質的速度也是與光 的傳播速度相接近的;而將電磁波的能量轉變為物質分子的能量的時間近似是即 時的,在微波頻段轉換時間快於韆萬分之一秒。這就是微波可構成內外同時快速 加熱的原理。 1.1.2微波與材料的相互作用 當微波在傳輸過程中遇到不同材料時,會産生反射、吸收和穿透現象,見 圖1-1。這些作用及其程度、效果取決於材料本身的幾個主要的固有特性:相對介 電常數(£丄介質損耗角正切(tanA簡稱介質損耗)、比熱容、形狀、含水量的大 小等。 圖1-1微波在介質中的傳播 1.微波與常用材料的相互作用 在微波加工係統中,常用的材料有導體、絕緣體、介質、極性和磁性化閤物幾類。導體一定厚度以上的導體,如銅、銀、鋁之類的金屬,能夠反射微波,因此在微波係 統中,常利用導體反射微波的這種特殊形式來傳播微波能量。例如,微波裝置中常 用的波導管,就是矩形或圓形的金屬管,通常由鋁或黃銅製成。它們像光縴傳導光 綫一樣,是微波的通路。 2)絕緣體 在微波係統中,絕緣體有其完全不同於普通電路中的地位。絕緣體可透過微 波,並且它吸收的微波功率很小。微波與絕緣體間的相互作用,就像光綫和玻璃的 關係-樣,玻璃使光綫部分販射,但大部分則透過,隻有很少部分被吸收。在微 波係統中’根據不同情況使賺璃、陶瓷、聚四氟乙烯、聚丙烯之類的絕緣體’它們 常作為反應器的材料。由於這種“透明”特性’在微波工程中也常用絕緣體材料來 防止汙物進入某些要害部位,這時的絕緣體就成為有效的屏障。 介質對微波而言,介質具有吸收、穿透和反射的性能。介質通常就是被加工的物 料’它們不同程度地吸收微波的能量’這類物料也稱為有耗介質質特彆是含汙水和 含脂肪的物料’它們不同程度地吸收微波能量並將其轉變為熱量。 極性和磁性化閤物這類材料的一般性能非常像介質材料,也反射、吸收和穿透微波。應當指齣, 由於微波能量具有能對介質材料和有極性、磁性的材料産生影響的電場和磁’因 此許多極性化閤物、磁性材料同介質材料一樣’也易於作微波加工材料。 .微波對介質的穿透性質 微波進入物料後,物料吸收微波能並將其轉變為熱能’微波的場強和功率就不 斷地被衰減,即微波透入物料後將進入衰減狀態。不同的物料對微波能的吸收衰 減能力是不同的,這隨物料的介電特性而定。衰減狀態決定著微波對介質的穿透 能力。 1)滲透深度(穿透深度) 當微波進入物料時’物料錶麵的能量密度是*大的’隨著微波嚮物料內部的滲 透,其能量呈指數衰減,同時微波的能量釋放給瞭物料。滲透深度可錶示物料纖 波能的衰減能力的大小。一般它有以下兩種定義。 ()滲透深度為微波場強從物料錶麵衰減至錶麵值的1/e(36. 8%)時的距離, 用D錶示,為自然對數底值。 (槡式中,入0 自由空間波長; 相對介電常數; tanS 介質損耗角正切。 ()微波功率從物料錶麵衰減到錶麵值的1/2時的距離,即所謂半功率滲透 深度D1A2,其數學錶達式為 滲透嫌隨波長的增大而深入。換言之,它與頻率有關,頻率越高波長越短, 其穿透力也越弱。在2415MHz時,微波對水的滲透深度為2. 3cm,在915MHz時 增加到20cm;在2450MHz時,微波在空氣中的滲透深度為12. 2cm?915MHz時為 33. 0cmo 由於一般物體的(槡W#!微波滲透深度與所使用的波長是同一數量級 的,這些結論也揭示瞭一個電磁場穿透能力的物理特性。由此可知,目前遠紅外綫 加熱常用的波長僅為十幾個納米,因此,與紅外綫、遠紅外綫加熱相比’微波對介質 材料的穿透能力要強得多。 穿透能力差的加熱方式,對物料隻能進行親加熱,從整個物料的加熱情況來 看,屬熱傳導加熱範疇。而微波依靠其穿透能力較強的特點,能深入物料內部加 熱,使物料麵幾乎同時吸熱升溫形成體熱狀態加熱,其加熱方式顯然有彆於熱傳 導加熱。由此,微波加工工藝帶來一係列不同的加熱效果。 )滲透深度與體係溫度 微波的滲透嫌與物質的溫度有關。實驗結果(錶1-4)錶明,隨物質溫度的 升高,微波的滲透嫌加大。 錶1-4微波對不同溫度物質的滲透深度 溫度/。(物質滲透深度/915MHz2450MH1.1.3微波的加熱作用 微波有物理、化學、生物學效應,可用於各種目的,但應用*廣泛的是微波 加熱。 微波加熱黯自己獨特的優點。采用傳統方法加熱固體物料,必須使之處於 一個加熱的環境中,先加熱物體錶麵,然後熱量由錶麵傳到內部,獲得熱平衡的條 件,這就需要較長的時間。加熱環境一般不可能很嚴格的絕熱封閉,使用很長的加 熱時間,就可能對環境散發瞭很多的熱量。而微波功率是全部封閉狀態,以光速滲 入物體內部,即時轉變為熱量,節省瞭長時間加熱過程中的熱散失,可對物體內外 部進行“整體”加熱,這就是微波加熱的節能原理。微波加熱和射頻加熱相比,具有 場能轉變為熱能的比例高和容易將電磁波屏蔽起來、不逸散等優點。 另外,傳統加熱主要利用的是傳導和對流方式,此時,傳統傳導加熱中所用的 容器常常是熱的不良導體,假如容器內是溶液,容器把熱傳嚮溶液需要時間;由於 液體錶麵齣現蒸發,對流建立瞭熱梯度來傳導熱能,在這種方式下隻有在熱源附近 的少部分液體的溫度可達到容器外部的加熱溫度。此外,被加熱底物內部會産生 溫度梯度,而且反應物局部過熱也導緻産物、底物或是試劑的分解。所以,使用傳 統加熱方式,隻有少量液體的溫度在溶液的沸點溫度之上或是在體係溫度之上。 相反,微波同時加熱所有的介質和物料而不是加熱容器,所以,應用微波加熱時,溶 液溫度能很快達到沸點,固體可很快升溫。如果微波反應器的內腔設計得當,整個 樣品將會同步升溫。由於“熱點”效應,在加熱介質中齣現多個“熱源”,由此産生的 快速加熱效果是傳導和對流方式所達不到的。但由於加熱速度太快和電磁場的空 間分布,用微波加熱可能會齣現局部過熱現象。 微波的加熱作用是通過微波介電加熱效應來有效地加熱物質的。微波介電加 熱依賴於特定物質(如溶劑或試劑)吸收微波能量並將其轉化為熱的能力。微波是 由電場與磁場組成的電磁波(圖1.)。對於大多數與微波閤成有關的實際目而 言,電磁場中的電場成分纖波與物質的相互作用是重要的,盡管有些實例中,與 磁場的作用也有關係(如對於過渡金屬氧化物)。 2.45GHz,波長為 12.25cm 圖1.微波中的電場和磁場成分 下麵從物質的微觀結構來認識微波加熱的基本原理。 自然界中的物質是由大量一端帶正電,另一端帶負電的分子(或偶極子)組成, 我們稱之為介質。在自然狀態下,介質內的偶極子做雜亂無章的運動和排列。當
《催化劑設計與應用前沿:綠色化學視角下的新策略》 導言:催化劑科學在新時代的挑戰與機遇 進入二十一世紀,全球對可持續發展和環境保護的呼聲日益高漲,這直接推動瞭化學工業嚮更高效、更環保的方嚮轉型。傳統的化學閤成方法往往依賴於高溫高壓、大量有機溶劑的使用以及産生難以處理的副産物,與現代綠色化學的理念背道而馳。在此背景下,催化劑科學,作為實現高效化學轉化的核心技術,正麵臨著前所未有的機遇與挑戰。 本書《催化劑設計與應用前沿:綠色化學視角下的新策略》旨在全麵梳理當前催化領域最尖端的研究進展,特彆是那些緻力於解決能源危機、減少環境汙染、提升原子經濟性的創新性策略。我們摒棄瞭對現有成熟技術的簡單羅列,而是將焦點集中在那些正在快速發展、有望在未來十年內深刻改變化學製造格局的新興領域和顛覆性思路。全書的撰寫基於對最新高水平學術期刊和專利文獻的深入剖析,力求為研究人員、工程師及高年級學生提供一份既有深度又有廣度的參考指南。 第一部分:基礎理論與錶徵技術的革新 本部分重點探討瞭理解和優化催化劑性能所依賴的基礎科學原理的最新突破,以及錶徵手段的進步如何賦能於更精準的設計。 第一章:從微觀到宏觀的理論計算催化 本章深入探討瞭密度泛函理論(DFT)在催化劑錶麵反應機理研究中的應用深化。重點不在於DFT本身,而在於如何結閤機器學習(ML)和人工智能(AI)方法,加速催化活性位點的篩選和性質預測。我們討論瞭如何構建高維度的描述符(Descriptors)來準確捕捉復雜多相催化劑錶麵的電子結構和幾何構型對方程活化能壘的影響。特彆關注瞭多尺度模擬(Multi-scale modeling),即將量子化學計算結果與介孔結構動力學模擬(如濛特卡洛模擬)相結閤,以更真實地還原工業反應器內的真實反應環境。 第二章:原位與非原位錶徵的協同增效 高效催化劑的秘密往往隱藏在反應條件下的動態結構變化中。本章詳述瞭同步輻射光源支持下的原位X射綫吸收譜學(XAS)和原位拉曼光譜如何用於實時監測催化劑的氧化態變化和配位環境重構。此外,我們引入瞭高分辨環境透射電鏡(In-situ/Operando TEM)在納米催化劑尺度上捕捉晶麵重構和休剋形貌演變的應用案例,並強調瞭如何利用先進的質譜技術實時分析反應中間體和微量副産物,以精確繪製反應路徑圖。 第二部分:新型催化材料的創製與理性設計 本部分聚焦於結構創新,介紹瞭幾種極具潛力的全新催化劑體係,它們的設計理念旨在剋服傳統催化劑在穩定性、選擇性和活性方麵的固有缺陷。 第三章:單原子催化劑(SACs)的精準錨定與電子調控 單原子催化劑代錶瞭對貴金屬資源利用率的極緻追求。本章的重點不再是證明單原子催化的有效性,而是探討如何實現“理性設計”。我們詳細分析瞭不同載體(如氮化碳、過渡金屬氧化物、MOFs衍生碳材料)對單原子電子態的精細調控機製。關鍵在於錨定位點(Anchor Sites)的幾何與電子環境的定製化,以實現對目標反應中間體的最佳吸附能,從而將活性提升至理論極限。討論瞭提高SACs在苛刻條件下的團聚抑製策略。 第四章:金屬有機框架(MOFs)的催化轉型與後修飾 MOFs因其超高的比錶麵積和可設計的孔道結構,被視為理想的“多孔催化劑載體”。本章關注的是如何將MOFs從單純的吸附劑轉化為高效的反應器。內容涵蓋: 1. 骨架內異質性引入: 通過“客體-客體”或“客體-骨架”的修飾策略,在MOF的孔道內構建協同作用位點。 2. 後閤成修飾技術: 利用點擊化學或配體交換等方法,將活性物種(如手性分子、金屬納米簇)精準固定於MOF的特定位置。 3. 熱解衍生催化劑: 探討如何通過精確控製熱解氣氛和溫度,將MOFs轉化為氮化碳基多金屬催化劑,以期同時獲得高分散的金屬活性位點和優異的導電性。 第五章:二維材料作為高效界麵催化平颱 二維材料(如石墨烯、過渡金屬硫化物TMDCs)因其獨特的平麵結構和豐富的邊緣效應,在電催化和光催化領域展現齣巨大潛力。本章重點闡述瞭層間耦閤效應在提升催化性能中的作用。例如,如何通過構建異質結(Heterojunctions),例如TMDC/石墨烯或TMDC/TMDC的垂直堆疊,來優化電荷分離效率和反應物在活性位點的富集。同時,深入分析瞭利用機械剝離和化學氣相沉積(CVD)技術實現缺陷工程,以精確控製邊緣位點的幾何結構和電子態。 第三部分:麵嚮可持續性的綠色閤成技術 本部分將焦點從材料本身轉移到反應介質和能量輸入的革新,強調如何利用環境友好的手段驅動化學反應。 第六章:非傳統溶劑體係中的高效催化轉化 綠色化學要求最大限度地減少揮發性有機溶劑(VOCs)的使用。本章詳細介紹瞭深共熔溶劑(DESs)和離子液體(ILs)作為反應介質的優勢。我們分析瞭DESs如何通過調節溶劑的極性和氫鍵網絡,穩定特定的過渡態,從而影響催化反應的選擇性。重點討論瞭如何設計“可迴收的”雙功能催化劑,即催化劑本身具有良好的離子液體兼容性,便於液-液分離和重復使用。 第七章:光能與電能驅動的催化閤成 本章聚焦於如何利用可再生的光能和電能替代傳統的熱能輸入。 1. 光催化: 深入探討瞭Z-scheme和Type-II異質結結構在光生載流子分離效率提升中的應用,特彆是在驅動惰性C-H鍵活化和二氧化碳還原(CO2RR)中的最新進展。強調瞭如何通過光吸收材料的帶隙工程來匹配太陽光譜。 2. 電催化: 關注非貴金屬基電催化劑在析氫反應(HER)和氧還原反應(ORR)中的突破。詳細分析瞭電勢如何作為一種“虛擬溫度”,實現對反應機理的動態調控,以及如何利用電化學誘導的錶麵重構來激活本徵惰性的催化位點。 結語:未來展望與交叉學科的融閤 本書的最後一章總結瞭當前催化劑設計中的核心瓶頸,例如長周期穩定性評估、反應動力學與本徵活性的解耦,以及工業規模化放大所麵臨的挑戰。我們預言,未來催化劑科學的突破將高度依賴於數據科學與自動化閤成平颱(Robotic Synthesis)的深度融閤,以實現對催化劑“設計-閤成-測試-優化”循環的加速迭代,最終邁嚮真正意義上的綠色、高效化學製造。 全書結構嚴謹,內容聚焦於創新方法論和前沿材料,旨在引導讀者跳齣傳統思維定式,把握催化科學的未來發展脈絡。

用戶評價

評分

這本書給我帶來瞭意想不到的驚喜!我原本對“微波化學”這個概念知之甚少,但抱著試試看的心態翻開瞭《[按需印刷] 環境微波化學技術》。一開始,我以為會是一本枯燥的技術手冊,充斥著各種公式和實驗流程。然而,它以一種非常平易近人的方式,循序漸進地介紹瞭微波技術在化學領域,特彆是環境應用中的強大潛力。作者沒有直接拋齣復雜的理論,而是從微波的基本原理入手,解釋瞭它為何能加速化學反應,並隨後巧妙地將其與環境保護的議題聯係起來。 我尤其喜歡書中對實際案例的深入剖析。它不僅僅是羅列瞭各種應用,而是詳細講述瞭如何利用微波技術解決實際的環境問題,例如廢水處理、有機汙染物降解、以及新型環保材料的開發。書中提供的案例研究,有的甚至可以追溯到實驗的初期構思階段,非常生動地展現瞭科研人員是如何將理論付諸實踐,並一步步攻剋技術難關的。這種“從零開始”的敘事方式,讓我這個非專業人士也能理解微波化學的魅力和實用性。 而且,這本書在排版和圖示方麵也做得非常齣色。大量的流程圖、反應機理圖以及實驗裝置示意圖,讓原本抽象的概念變得一目瞭然。作者並沒有因為技術內容的復雜性而犧牲閱讀的流暢性,反而通過精心的視覺設計,讓技術細節得到瞭有效的傳達。我經常在閱讀過程中,一邊對照圖示,一邊思考作者所描述的原理,這種互動式的學習體驗讓我對微波化學的理解更加深刻。 本書的另一大亮點在於它對“綠色化學”理念的貫徹。作者在介紹每一項技術時,都會著重強調其在減少能源消耗、降低廢物産生、以及使用更安全的試劑等方麵的優勢。這種將技術革新與可持續發展緊密結閤的視角,讓我意識到微波化學不僅僅是一種高效的化學閤成手段,更是一種推動社會邁嚮綠色未來的重要力量。它不僅為我打開瞭新的技術視野,也引發瞭我對環保責任更深層次的思考。 總而言之,《[按需印刷] 環境微波化學技術》是一本兼具理論深度和實踐價值的優秀讀物。它成功地將一個相對小眾的技術領域,以一種既科學又易懂的方式呈現給讀者。無論你是化學領域的專業人士,還是對環保技術感興趣的普通讀者,這本書都值得你花時間去探索。它不僅能讓你瞭解微波化學的強大能力,更能激發你對創新科技如何解決現實問題的思考。

評分

這本《[按需印刷] 環境微波化學技術》的書,與其說是一本技術手冊,不如說是一次對未來化學發展趨勢的精彩預演。我一直覺得環境問題是當今社會最嚴峻的挑戰之一,而化學作為一門基礎學科,其在解決環境問題中的作用至關重要。這本書恰恰就聚焦於這一交叉領域,通過微波這一新興技術,為我們展現瞭實現環境可持續性的全新可能。 書中的論述邏輯清晰,從微波的物理特性齣發,深入淺齣地解釋瞭其在化學反應中的獨特優勢,如加熱均勻、反應速率快、選擇性高等。這一點尤其讓我印象深刻,因為我過去對微波的認知僅限於廚房裏的烹飪工具,這本書徹底顛覆瞭我的固有印象,讓我看到瞭它在科研領域的巨大潛力。更讓我欣喜的是,作者並沒有停留在理論層麵,而是花瞭大量篇幅介紹微波技術在實際環境應用中的案例,比如高效降解有毒有機汙染物、閤成新型吸附材料用於水體淨化等等。 我特彆喜歡書中關於“綠色閤成”部分的闡述。作者詳細對比瞭傳統化學方法與微波輔助方法在能耗、溶劑使用、反應時間以及産物純度等方麵的差異,充分展現瞭微波技術在降低環境負荷方麵的顯著優勢。這讓我深刻認識到,科技的進步不僅僅是為瞭追求效率,更是為瞭實現人與自然的和諧共存。書中提供的圖錶和數據分析,也為這些結論提供瞭堅實的支撐,讓讀者能夠更直觀地感受到微波化學的綠色價值。 另外,這本書在材料科學的應用方麵也給瞭我不少啓發。它介紹瞭如何利用微波技術開發新型納米材料,這些材料在催化、吸附、傳感等領域都有廣泛的應用前景,並且能夠有效地解決環境汙染問題。例如,書中提到瞭一種利用微波輔助閤成的納米粒子,能夠高效地去除水中的重金屬離子,這對於保護水資源具有重要的意義。這種跨學科的融閤,展現瞭微波化學的廣闊發展空間。 整體而言,《[按需印刷] 環境微波化學技術》是一本信息量大、觀點前沿且極具啓發性的著作。它不僅為我揭示瞭一個充滿前景的技術領域,更讓我對未來化學在環境保護中的角色有瞭更深刻的理解。對於任何關心環境可持續性,或者對前沿化學技術感興趣的讀者來說,這本書絕對不容錯過。

評分

坦白講,我一開始是被這本書的書名吸引的。我一直對“環境”和“技術”這兩個詞都很敏感,尤其是在如今這個環境問題日益突齣的時代,我總想瞭解一些能夠切實解決問題的技術。《[按需印刷] 環境微波化學技術》這個名字,聽起來就充滿瞭解決問題的力量。翻開書之後,我發現我的直覺是對的,而且這本書的深度和廣度都遠超我的預期。 書中並沒有上來就講復雜的化學反應式,而是先從微波的物理原理入手,用非常形象的比喻解釋瞭微波是如何與物質相互作用,從而加速化學反應的。這種入門方式,讓我這個非化學專業的讀者也能輕鬆理解。隨後,作者巧妙地將微波技術與環保議題結閤起來,例如在處理難降解的有機汙染物時,微波的高效加熱能力和穿透性,能夠極大地縮短反應時間,並減少副産物的産生。 我尤其欣賞書中對“過程優化”的探討。作者不僅僅是介紹技術,更是分享瞭如何在實際應用中,通過調整微波功率、時間、溶劑等參數,來達到最佳的反應效果,同時最大限度地降低能耗和環境影響。這部分內容非常有實踐指導意義,讓讀者能夠真正地將書本知識轉化為實際操作。書中還列舉瞭一些具體的實驗案例,雖然是技術性的描述,但作者的語言風格依然保持瞭嚴謹而不失生動的特點,讓人讀起來很有代入感。 此外,本書對“可持續發展”理念的強調,也讓我印象深刻。它不隻是提供一種技術解決方案,更是將技術發展置於更宏大的環境保護和資源節約的框架下進行審視。作者反復強調瞭微波化學在減少化學品使用、降低能源消耗、以及實現原子經濟性等方麵的優勢,這讓我認識到,真正的技術創新,必然是服務於人類的長遠利益和地球的健康。 總的來說,《[按需印刷] 環境微波化學技術》是一本難得的、能夠將前沿科學技術與現實社會需求緊密結閤的優秀著作。它既有紮實的理論基礎,又有豐富的實踐案例,並且始終貫穿著對可持續發展的深刻思考。這本書不僅拓寬瞭我的技術視野,也讓我對科技在解決全球性環境挑戰中的作用有瞭更堅定的信心。

評分

讀完《[按需印刷] 環境微波化學技術》,我最大的感受是,原來解決環境問題,還可以這麼“高效”和“聰明”。我之前對化學的印象,大多停留在實驗室裏復雜的實驗操作和相對漫長的反應時間,但這本書徹底刷新瞭我的認知。它讓我看到瞭微波技術作為一種新興的化學手段,在環境保護領域所能爆發齣的強大能量。 這本書的結構安排非常閤理,它從微波的物理特性講起,循序漸進地解釋瞭微波如何在化學反應中扮演“加速器”的角色。我尤其欣賞作者對“能量轉化效率”的強調,這直接關係到能源的消耗和環境的負荷。隨後,書中便將這一理念巧妙地應用到各種環境治理的場景中,例如利用微波技術高效地分解水體中的持久性有機汙染物,或者快速閤成具有強大吸附能力的納米材料來淨化空氣。 最讓我印象深刻的是,書中在介紹每一種應用時,都非常注重“可持續性”的體現。作者不僅展示瞭微波化學的效率優勢,還詳細闡述瞭其在減少廢棄物産生、使用綠色溶劑、降低能耗以及提高産品純度等方麵的優點。這讓我意識到,微波化學不僅僅是一種技術,更是一種符閤未來發展趨勢的“綠色”理念的實踐。書中提供的案例研究,即使是技術性的描述,也充滿瞭科學的嚴謹性和對環境負責的態度。 而且,本書在圖文並茂方麵做得非常齣色。書中穿插瞭大量高質量的示意圖和流程圖,將復雜的反應機理和實驗裝置呈現得一目瞭然。這種視覺化的呈現方式,極大地降低瞭理解門檻,讓非專業讀者也能輕鬆掌握其中的關鍵信息。同時,作者的語言也十分生動,讓原本可能枯燥的技術內容變得引人入勝。 總而言之,《[按需印刷] 環境微波化學技術》是一本真正具有前瞻性和實踐指導意義的著作。它不僅為我展示瞭微波化學在環境領域的無限可能,更讓我看到瞭科技創新是如何能夠為我們創造一個更清潔、更可持續的未來。這本書無疑會激發我對環保技術更深入的探索欲望。

評分

我一直對能夠帶來改變的科技抱有濃厚的興趣,而《[按需印刷] 環境微波化學技術》這本書,恰恰展現瞭這樣一種變革的力量。我並非化學領域的專業人士,但這本書用一種極其引人入勝的方式,將復雜的微波化學技術呈現在我麵前,讓我看到瞭它在環境保護方麵不可估量的潛力。 書中並沒有像教科書那樣,一上來就羅列晦澀難懂的公式和定義。相反,作者以一種類似“解謎”的方式,從微波的獨特物理屬性入手,解釋瞭為何它能夠成為一種如此高效的化學反應催化劑。更重要的是,作者並沒有止步於理論,而是將重點放在瞭微波技術如何應用於解決實際的環境問題上。從處理工業廢水中的頑固汙染物,到開發新型的環保催化劑,再到閤成用於空氣淨化的先進材料,書中提供瞭大量詳實且富有說服力的案例。 我尤其被書中對於“綠色化學”理念的踐行所打動。作者在介紹每一項技術時,都會深入剖析其在減少有害物質排放、降低能源消耗、以及提高原子利用率等方麵的優勢。這種將技術革新與環境保護目標緊密結閤的敘事方式,讓我深深體會到,科技的發展不應以犧牲環境為代價,而是應該成為推動可持續發展的重要驅動力。書中列舉的具體數據和對比分析,也為這些論斷提供瞭強有力的證據,讓我能夠直觀地感受到微波化學的環保價值。 書中的圖錶設計也堪稱一絕。大量的示意圖、流程圖以及對比分析圖,將原本抽象的技術概念變得生動形象,即便是我這樣的非專業讀者,也能輕鬆理解其中的奧秘。作者在語言上也力求通俗易懂,避免瞭過多的專業術語,使得閱讀過程流暢而愉快。這種對細節的關注,充分體現瞭作者希望將微波化學的知識普及開來的決心。 總而言之,《[按需印刷] 環境微波化學技術》是一本兼具科學嚴謹性和人文關懷的優秀讀物。它不僅為我揭示瞭一個充滿潛力的技術領域,更讓我看到瞭科技在改善環境、創造更美好未來方麵的巨大作用。對於任何希望瞭解前沿科技如何賦能環境保護的讀者來說,這本書都將是一次非常有價值的閱讀體驗。

相關圖書

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.tinynews.org All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有