环境友好材料及其应用

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出版者:
作者:祝方
出品人:
页数:169
译者:
出版时间:2008-9
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787122055620
丛书系列:
图书标签:
  • 环境友好材料
  • 绿色材料
  • 可持续材料
  • 环保材料
  • 材料科学
  • 建筑材料
  • 包装材料
  • 生物基材料
  • 循环经济
  • 材料应用
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具体描述

《环境友好材料及其应用》介绍了清洁生产工艺重要组成部分之一的环境友好材料的制备,主要介绍了几种典型材料的研究、制备、表征、性能等,包括水性建筑涂料、绿色汽车涂层材料、环境催化材料、环境净化材料等。可供相关专业科技人员及大专院校师生教学参考。

绿色基石:面向可持续未来的材料科学前沿 图书简介 书名:绿色基石:面向可持续未来的材料科学前沿 作者:[此处可填入虚构的资深材料学专家姓名] 出版社:[此处可填入权威学术出版社名称] --- 内容提要 在全球气候变化、资源枯竭和环境污染日益严峻的背景下,人类社会对可持续发展的需求已提升至前所未有的战略高度。《绿色基石:面向可持续未来的材料科学前沿》并非关注传统意义上的“环境友好材料”的范畴,而是以一种更加宏观、更具前瞻性的视角,深入探讨了支撑整个可持续发展体系的基础材料科学的革命性进展。本书聚焦于如何通过材料层面的创新,解决能源、水、信息、交通以及生命健康等关键领域面临的根本性挑战,构建一个低碳、高效、循环的未来社会。 本书的叙事逻辑并非围绕某一种特定的“环保”材料展开,而是围绕“可持续性”这一核心目标,系统梳理了驱动这场材料革命的几大核心技术板块和理论框架。它将材料科学的焦点从“减少污染”提升到了“系统优化与效能提升”的层面。 第一部分:能源转型的基石——高熵与极端环境下的功能材料 本部分摒弃了对生物基或可降解材料的常规论述,而是将重点投向了未来能源捕捉、存储和转换的极限挑战。 下一代光电转换材料的能带工程: 深入剖析了钙钛矿材料在长期稳定性、毒性控制(替代铅元素)方面的最新突破,重点探讨了量子点太阳能电池的局域场效应调控技术。同时,详细阐述了光催化材料在水分解制氢(Artificial Photosynthesis)中,如何通过表面缺陷工程和晶格畸变来提升量子效率和光照稳定性,实现高效、低成本的绿氢生产。 固态电解质与高能量密度存储: 详尽介绍了高熵陶瓷电解质在锂离子电池、钠离子电池甚至固态锂金属电池中的应用前景。探讨了如何通过复杂合金体系设计,打破传统材料的稳定性瓶颈,实现更高界面导电性和更安全的能量密度。内容覆盖了退火工艺、薄膜沉积技术对界面相的精确控制。 热电转换与温差发电: 重点研究了二维材料(如过渡金属硫化物)在热电材料中的应用,分析了其低热导率和高塞贝克系数之间的内在矛盾,以及如何利用声子散射机制调控晶格热输运。 第二部分:资源循环与高效利用——从原子到系统的再设计 本部分聚焦于如何突破传统材料的生命周期限制,实现真正意义上的“闭环”工业生态。 “可回收性”的材料内在设计(Design for Disassembly): 本章超越了简单的“可降解”,探讨了如何从材料的分子结构层面嵌入“自解聚”或“选择性化学解构”的触发机制。例如,针对高性能复合材料,研究了特定温度或催化剂下,可逆共价键的应用,使得高价值组分能够被高效分离和回收,而非焚烧或填埋。 稀有金属替代与结构导向合成: 详细阐述了通过高熵合金(HEA)理论指导,设计出具有优异力学性能和耐腐蚀性的非贵金属(如铁、镍、锰基)替代品,用于航空航天和关键工业部件。内容涉及计算材料学在高熵体系中的高通量筛选方法。 多孔吸附与分离材料的拓扑结构控制: 重点介绍了金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)在气体分离(如碳捕集)和水净化中的应用。分析了通过精确调控孔径分布、表面官能团的位阻效应和化学势差异,实现高效、低能耗分离的技术路线,而非依赖于传统高压或高能耗的蒸馏分离法。 第三部分:信息物理融合——智能化基础设施的支撑材料 可持续发展离不开信息技术的支撑,本部分关注高性能计算、传感和信息存储所需的关键材料。 自修复与适应性结构材料: 探讨了嵌入式微胶囊技术之外,更先进的本征自修复高分子和应力诱导相变金属合金在基础设施(桥梁、管道)中的应用。重点分析了修复剂在宏观裂纹扩展过程中,如何通过扩散和聚合反应实现应力场重分布,从而延长材料的服役寿命。 低功耗与非易失性存储技术: 深入研究了铁电隧道结(FEFETs)和相变存储器(PCM)中的新材料体系,这些材料的性能直接决定了数据中心的能耗水平。内容包括薄膜的应力弛豫机制和界面电子态的调控。 柔性电子与可穿戴传感器的化学计量学: 关注在可穿戴设备和智能纺织品中,如何设计具有生物相容性、高导电率和优异机械柔韧性的导电聚合物和无机纳米线复合材料,以降低电子垃圾的产生并提高人机交互的安全性。 本书特色 《绿色基石》的视角独特,它将“绿色”的定义扩展为“系统效率的最大化”和“资源消耗的最小化”。它不回避复杂性,而是深入到材料的微观结构、缺陷工程和理论计算层面,为材料科学家、化学工程师以及从事可持续技术研发的决策者提供了一部既有深度又有广度的参考指南。全书语言严谨,图表丰富,旨在推动读者从传统的“替代”思维,跃升至“系统重构”的创新高度,为构建一个真正意义上的可持续未来奠定坚实的材料科学基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格着实让人耳目一新,它摆脱了传统科技著作的刻板和冷峻,更像是一位经验丰富的行业前辈在娓娓道来,充满了人文关怀。特别是在讨论材料的“毒性”和“生物相容性”时,作者的措辞非常谨慎和人性化。他没有使用吓人的术语来制造恐慌,而是用清晰的对比数据说明了哪些材料在特定暴露条件下可能对人体健康构成风险,以及如何通过设计来规避这些风险。这种注重“人本安全”的叙事角度,极大地增强了书籍的可信度和亲近感。读到某一节关于海洋塑料污染与微塑料危害的分析时,我甚至产生了一种强烈的紧迫感,作者对现状的忧虑和对未来积极改进的期望,透过文字清晰地传递出来,让人在学习知识的同时,也接受了一次深刻的伦理教育。

评分☆☆☆☆☆

我个人对材料的“创新性”和“应用前景”部分尤其感兴趣,这本书在这方面的描绘简直是一场视觉盛宴。它没有停留在对现有环保材料的罗列上,而是大胆地展望了未来几十年材料科学可能达到的高度。例如,在能源存储领域,作者细致地分析了固态电池、钠离子电池等下一代储能技术在提高能量密度和环境安全性方面的潜力与挑战,其深度远远超出了我在普通科普读物中接触到的信息。更令人惊喜的是,书中穿插了许多来自全球前沿实验室的最新研究成果,那些尚未完全商业化,但潜力无限的新型生物基聚合物、自修复混凝土以及基于微生物的降解材料,都被作者用一种近乎激昂的笔触描绘出来,仿佛我已经能预见到一个没有白色污染、建筑可以自我修复的未来世界。虽然有些技术细节涉及复杂的化学反应,但作者巧妙地将其包装在清晰的逻辑链条中,即便是非专业背景的读者也能大致把握其核心价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏书中对于“跨学科整合”的强调,这无疑是这本书区别于市面上其他同类书籍的最大亮点之一。作者反复指出,环境友好材料的开发绝非化学家或工程师“闭门造车”的产物,它需要与生态学家、经济学家、社会学家甚至立法者进行深度对话。书中展示了几个成功的案例,比如利用生物废弃物开发可降解包装材料时,如何同时考虑到农业废弃物的收集效率(经济学)和降解后对土壤微生物的影响(生态学)。这种多维度的审视,使得书中介绍的每一种材料解决方案都显得格外稳健和全面。它提供了一个思考框架,教会我如何跳出单一学科的局限,去构建一个真正可持续的材料生态系统。这本书不仅是关于材料的知识书,更是一本关于“系统性创新思维”的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本名为《环境友好材料及其应用》的书,我从头到尾细细读完了。初看书名,还以为会是一本晦涩难懂的学术专著,没想到作者的叙述方式竟然如此平易近人。它并没有像我预期的那样,一上来就堆砌复杂的化学结构式和晦涩的物理定律,而是从一个非常宏观的视角切入,讲述了人类社会在追求物质文明发展过程中,对地球环境造成的深远影响,以及材料科学如何成为解决这一困境的关键所在。特别是书中对“摇篮到坟墓”这一生命周期评估(LCA)理念的阐述,让我对材料的整个生命周期有了全新的认识——从原材料的开采、加工制造,到使用过程中的能耗,直至最终的回收或降解,每一个环节都潜藏着巨大的环境负荷。作者用丰富的图表和生动的案例,将抽象的“可持续性”概念具象化,让我真切地感受到,我们日常使用的每一样物品背后,都承载着一份对地球的责任。这本书更像是一本引人深思的引导手册,它没有直接告诉我“该用什么材料”,而是教会我“该如何思考材料的选择”。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中,我深刻感受到作者在平衡理论深度与实际可操作性上所下的苦功。这本书并非仅仅是理论的空中楼阁,它非常注重材料在真实世界中的“落地”问题。比如,书中专门开辟了一章,详细探讨了现有环保材料在规模化生产过程中面临的成本壁垒、供应链的脆弱性,以及现有工业基础设施的兼容性难题。这一点非常务实,因为许多听起来“完美”的绿色材料,一旦进入大规模市场竞争,往往因为成本过高而被传统材料挤出。作者并没有回避这些现实的困难,反而提出了诸多系统性的解决方案建议,比如政府激励政策的设计、循环经济模式的构建等。这种将技术创新、经济规律和社会制度紧密结合的分析视角,让我对“推动材料变革”这件事的复杂性有了更深刻的理解,它需要的不仅仅是实验室里的突破,更是整个社会经济系统的同步转型。

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