Catalyst Separation, Recovery and Recycling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Cole-hamilton, David (EDT)/ Tooze, Robert P. (EDT)

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2006-1-13

价格:GBP 144.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781402040863

丛书系列:

图书标签:

• Catalysis
• Separation
• Recovery
• Recycling
• Chemical Engineering
• Environmental Science
• Sustainable Chemistry
• Industrial Chemistry
• Green Chemistry
• Waste Management

《催化剂分离、回收与再利用》之外的图书简介 书名： 《面向可持续发展的先进材料科学：从基础研究到工业应用》 内容简介： 本书深入探讨了在当今全球对可持续发展日益关注的背景下，材料科学领域的前沿研究与实践。全书聚焦于开发和应用具有环境友好、资源高效利用特性和高性能表现的新型功能材料，旨在推动化工、能源、电子以及环境工程等多个关键行业的技术革新与绿色转型。 第一部分：功能性纳米材料的设计与合成 本部分详细阐述了先进纳米材料的设计原理、可控合成方法及其在催化、储能和传感等领域的应用潜力。 第一章：自组装与超分子化学在功能材料构筑中的应用 本章首先回顾了分子自组装的基本热力学和动力学驱动力，重点讨论了多种驱动力（如氢键、π-π堆积、疏水效应）如何被精确调控以构建出具有特定形貌和尺度的超分子结构。随后，深入分析了通过模板辅助合成和动态共价化学策略来构筑复杂多级孔道结构和精确尺寸的纳米颗粒。内容涉及新型两亲性分子的设计，以及它们在水相和非水相中形成胶束、囊泡和液晶相的行为研究。本章特别关注了如何利用这些自组装体系作为“软模板”来制备具有高比表面积和均匀孔径分布的无机纳米结构，例如介孔二氧化硅和有序金属氧化物。 第二章：二维材料的剥离、修饰与集成 本章集中探讨了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）以及氮化硼等代表性二维材料的最新研究进展。首先，详细对比了机械剥离法、溶液插层剥离法和化学气相沉积（CVD）法的优缺点及其对材料质量的影响。其次，深入剖析了后功能化策略，包括共价键修饰（如氧化石墨烯的化学功能化）和非共价键吸附（如聚合物或生物分子的表面锚定），以赋予这些材料特定的化学活性或生物相容性。最后，展示了如何将这些二维材料集成到复合体系中，例如作为增强剂嵌入聚合物基体中，或作为活性层与传统半导体材料复合，以优化其电子传输性能和界面稳定性。 第二部分：能源转化与存储的前沿技术 本部分聚焦于如何利用新型材料来解决当前能源系统面临的挑战，尤其是在高效电化学储能和光催化转化方面。 第三章：固态电解质的界面工程与离子导电性提升 本章系统性地探讨了下一代锂离子电池和固态电池的核心瓶颈——固/固界面的稳定性和高离子电导率。内容涵盖了无机固态电解质（如LLZO、NASICON型材料）的制备工艺优化，特别是如何通过掺杂和晶界工程来降低界面阻抗。对于聚合物固态电解质，本章深入分析了增塑剂的分子设计、交联网络结构与锂盐解离效率之间的关系，并介绍了利用纳米填料（如无机纳米颗粒）来抑制锂枝晶生长和提高机械强度的最新策略。重点关注了采用先进的原位表征技术（如同步辐射X射线散射）来实时监测充放电过程中界面演化的方法。 第四章：光催化剂的载体效应与活性位点调控 本章深入研究了用于水分解制氢和二氧化碳还原等环境友好型光催化过程的新型材料体系。内容包括如何通过构建“结”型异质结（如CdS/MoS2）或通过表面负载贵金属纳米粒子来提高光生载流子的分离效率。特别强调了载体材料（如碳纳米管、金属有机框架MOFs）对提高光催化剂分散性、稳定性和光吸收范围的作用。此外，详细讨论了利用原子层沉积（ALD）技术在半导体材料表面精确锚定位点以引导特定化学反应的选择性研究。 第三部分：环境修复与资源循环的材料解决方案 本部分将目光投向实际应用，探讨了如何利用先进材料技术实现对污染物的有效去除以及有价值元素的回收。 第五章：吸附与膜分离技术在水净化中的协同作用 本章全面介绍了用于重金属离子、有机污染物和新兴污染物（如全氟化合物PFAS）去除的高效吸附剂。重点内容包括：功能化碳材料（活性炭、石墨烯气凝胶）的表面化学改性和孔隙结构优化；高选择性螯合树脂的设计与合成，特别是针对稀土元素或特定毒性金属离子的配位基团设计。在膜技术方面，本章对比了超滤、纳滤和反渗透膜的性能，并着重介绍了如何通过在聚合物基体中嵌入纳米粒子或构建仿生通道来提升膜的选择透过性和抗污染能力，实现能源效率的优化。 第六章：化学传感器与生物传感器的集成化开发 本章聚焦于开发高灵敏度、高选择性的化学和生物传感器，用于实时环境监测和过程控制。内容涵盖了基于场效应晶体管（FET）的纳米线传感器、表面等离子体共振（SPR）增强型光学传感器以及电化学阻抗谱（EIS）传感器的工作原理。深入分析了如何通过表面印迹聚合物（MIPs）和核酸适配体（Aptamers）等生物识别元件的固定化技术，来提高对特定分析物（如农药残留、特定生物标志物）的识别精度，并讨论了如何将这些传感元件与微流控芯片平台进行有效集成，以实现便携化、即时化的现场检测。 总结与展望 本书最后总结了先进材料科学领域当前面临的挑战，特别是如何将实验室规模的突破性成果成功放大并转化为具有成本效益的工业化流程。强调了跨学科合作（材料化学、物理学、化学工程）在未来实现真正可持续技术飞跃中的决定性作用，并展望了人工智能与高通量实验方法在加速新材料发现过程中的巨大潜力。本书旨在为从事材料研究的学者、工程师以及政策制定者提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架。

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