废物资源化与生物能源

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出版者:化学工业出版社发行部
作者:李建政
出品人:
页数:199
译者:
出版时间:2004-3
价格:32.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502552565
丛书系列:
图书标签:
  • 环境上的事
  • 废物资源化
  • 生物能源
  • 循环经济
  • 环境工程
  • 能源工程
  • 生物质能
  • 垃圾处理
  • 可再生能源
  • 环境科学
  • 资源利用
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具体描述

现代生物技术发展迅猛,在水污染控制、大气污染治理、有毒有害有机物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境友好材料的合成以及污染环境的修复等众多方面得到了广泛应用,发挥着极其重要的作用。《废物资源化与生物能源》以废物的资源化与能源化为主线,对利用现代生物手段实现废物的资源化与能源化的技术进行了重点介绍。全书共有10章,既包括以有机废水发酵法生物制氢、利用有机废物生产乙醇、利用含油丰富的废物取生物柴油、有机废物甲烷发酵以及固体废物能源化等多种废物的能源化技术,也包括从有机废物生产可生物降解塑料、从有机废物生产单细胞蛋白与饲料、有机废物的高速堆肥和废水深度处理等多种废物的资源化技术。

《废物资源化与生物能源》内容全面、结构清晰、图文并茂,既有一定的理论知识,又有较强的实用价值。

《废物资源化与生物能源》可以用作高校环境科学与工程专业的研究生及本科生的教材,也可供从事环境工程、生物工程及相关的研究、开发及应用人员参考。

图书简介: 书名:面向未来的先进材料科学与工程 --- 引言:材料驱动的创新浪潮 在人类文明的演进历程中,材料始终扮演着至关重要的角色。从新石器时代的燧石到信息时代的半导体,新材料的发现与工程化总是伴随着社会生产力的巨大飞跃。进入21世纪,面对气候变化、能源短缺、环境污染以及对更高性能器件的需求,传统材料体系已渐显瓶颈。《面向未来的先进材料科学与工程》 正是在这样的时代背景下应运而生,旨在系统、深入地剖析当前材料科学研究的前沿方向,并着重探讨如何通过精密的材料设计、可控的合成技术和前沿的表征手段,驱动下一代技术革命。 本书并非对现有材料的简单罗列,而是聚焦于“设计-合成-性能-应用”的闭环,深入挖掘决定材料宏观性能的微观结构和内在机理。全书结构严谨,逻辑清晰,力求为材料学、化学、物理学、机械工程及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级本科生提供一份兼具理论深度与工程实践价值的参考指南。 第一部分:基础理论的深化与拓展 本部分奠定理解先进材料的理论基石,超越了传统固体物理的范畴,引入了更复杂的统计力学和量子化学视角。 第一章:跨尺度结构与性能关联 详细阐述了原子尺度、纳米尺度、微米尺度乃至宏观尺度之间相互作用的复杂机制。重点讨论了缺陷工程在调控材料电子结构和机械性能中的决定性作用。引入了先进的密度泛函理论(DFT)计算方法,用于预测材料在极端条件下的稳定性和反应活性。讨论了如何通过计算材料学的手段,加速新材料的筛选过程,减少高成本的实验试错。 第二章:晶体生长与界面物理 深入研究晶体生长的热力学与动力学过程,特别是外延生长技术(如MBE, ALD)如何实现原子级厚度的精确控制。着重探讨材料界面——这是许多功能材料性能的决定性区域。分析了异质结界面处的能带弯曲、电荷转移以及应力弛豫效应,并将其与催化活性、电荷传输效率等宏观性能挂钩。 第二部分:前沿功能材料的聚焦与突破 此部分是本书的核心,集中展示了当前最具颠覆性潜力的几大材料领域。 第三章:二维材料的维度革命 系统梳理了自石墨烯发现以来的最新进展,不仅限于基于碳的二维材料,还拓展到过渡金属硫化物(TMDs)、黑磷及其氧化物。重点解析了如何利用范德华异质结构(vdW heterostructures)来“堆砌”出具有新颖电子和光学特性的“人造超晶格”。探讨了二维材料在超高速晶体管、柔性电子设备和高灵敏度传感器中的应用潜力。 第四章:智能响应性与自适应材料 本章关注那些能够对外部刺激(如光、电、热、磁、pH值)做出可逆响应的材料系统。详细介绍了形状记忆合金、电活性聚合物(EAPs)和磁流变液的本构方程和驱动机制。讨论了如何将这些材料集成到仿生机器人、软体执行器以及自修复涂层系统中,实现系统级的智能行为。 第五章:高熵合金与极端环境材料 针对航空航天、深海探测等极端工作环境的需求,本章深入探讨了高熵合金(HEAs)的设计理念。区别于传统合金的“主副元素”体系,HEAs通过近等摩尔比的五种以上元素随机排布,形成了显著的“高熵效应”和“迟滞效应”。详细分析了其在高温抗蠕变性、辐照损伤抗性以及高强度韧性协同方面的优异表现。同时,简要介绍了陶瓷基复合材料(CMCs)在热障涂层中的最新应用。 第六章:光电与量子信息材料 本部分聚焦于能量转换和信息处理的未来支柱。 在光伏材料方面,深入剖析了钙钛矿太阳能电池的载流子动力学、缺陷钝化策略以及长期稳定性挑战。在量子信息领域,阐述了半导体量子点、拓扑绝缘体和金刚石色心(NV Center)作为构建量子比特的物理基础及其操控技术。强调了材料纯度对维持量子相干时间的关键影响。 第三部分:先进加工与表征技术 再好的材料设计也需要可靠的制造和精确的表征手段来验证。 第七章:增材制造中的材料行为 讨论了选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)等金属增材制造技术中,材料经历的快速凝固过程。分析了粉末床熔融过程中可能出现的孔隙率、残余应力和枝晶生长等问题,并提出了通过优化激光扫描策略和粉末特性来控制最终部件微观结构和力学性能的方法。 第八章:多模态同步原位表征 强调了在材料服役状态下进行观察的重要性。详细介绍了同步辐射X射线衍射/散射技术、高分辨透射电镜(HRTEM)的原位加热/拉伸实验,以及中子散射在探测轻元素行为中的独特优势。阐述了如何将不同尺度的表征数据进行整合(即多尺度数据融合),以建立完整的材料行为图像。 结论:材料科学的未来图景 本书的结论部分展望了材料科学在未来十年可能出现的颠覆性趋势,包括人工智能驱动的材料发现(Materials Informatics)、自组装超分子材料的精准构建,以及生物兼容性与可降解性智能植入材料的开发。本书力图激发读者对材料科学领域更深层次的思考,理解材料创新是解决人类重大挑战的根本动力之一。 --- 目标读者: 本书适合于材料科学与工程、应用物理、化学工程、微电子学、机械工程等领域的博士生、硕士生、科研人员以及致力于新材料研发的高级工程师。它要求读者具备扎实的物理和化学基础知识。

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读后感

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用户评价

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这本书的参考文献部分,简直是为学术研究者量身定做的资源库。我平时在撰写研究综述时,经常会为了追溯某个特定概念的源头而耗费大量时间,但这本书在每一个关键论点后都提供了极其详尽的脚注和引文列表。更让我惊喜的是,它不仅仅罗列了顶级的期刊论文,还囊括了许多政府报告、行业白皮书,甚至是国际组织发布的非主流数据源。这表明作者在资料搜集上是下了苦功的,而不是仅仅停留在引用主流观点上。从内容上看,它在讨论生物质能源的效率瓶颈时,特别对比了纤维素水解和木质素升级转化的不同路径及其环境影响,这种细致入微的比较分析,对于进行前沿研究的人来说,是极高的效率工具。它没有试图把所有东西都解释得“简单易懂”,而是坦然接受了领域的复杂性,并为读者提供了深入挖掘的地图。我甚至发现了几篇我此前从未注意到的,关于微生物电化学反应器在有机废弃物处理中应用的早期研究文献,这对我接下来的课题方向有了极大的启发。

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这本书的阅读门槛虽然不低,但作者在组织章节结构上非常用心。它采用了“问题引入—历史回顾—技术剖析—未来展望”的经典结构,使得即使是像我这样,背景知识并非完全对口的读者,也能逐步适应。比如,在介绍水体修复技术的章节,它首先用了一个震撼的案例——某个地区饮用水源被工业废水污染的事件,瞬间将抽象的技术问题拉回了现实的紧迫性。随后,才开始详细介绍膜分离技术和高级氧化工艺的优缺点。这种叙事手法,极大地增强了知识点的吸收率。而且,这本书的排版也值得称赞,字间距和行距都非常舒适,大量的专业术语都有清晰的定义和注释,有效避免了阅读过程中的中断感。它没有刻意追求短小精悍,而是用足够的篇幅来确保概念的完整性,这是一种对读者时间尊重的表现。读完这本书,我感觉自己不只是学习了一堆知识,更是获得了一套看待“物质世界”的全新底层逻辑框架,那种由内而外的认知提升,是很多快餐式读物无法比拟的体验。

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这本书的写作风格,用一个词来形容就是“充满激情的批判性观察”。作者的文笔非常犀利,尤其是在描述当前全球资源管理体系的“系统性失灵”时,那种毫不留 আবরণ的笔触,让人读起来酣畅淋漓。他没有使用那种空洞的、鼓舞人心的口号,而是通过一系列精心挑选的、甚至有些触目惊心的全球案例来支撑他的观点。比如,书中对电子垃圾处理链条中隐藏的社会正义问题的剖析,揭示了发达国家看似干净的“回收”背后,往往是发展中国家工人的健康代价。这种对社会层面的关注,让这本书的格局一下子超越了单纯的技术手册。同时,作者在提出批判之后,总能迅速地导向建设性的解决方案,但这些方案并非空中楼阁,而是基于对现有基础设施和人类行为模式的深刻理解。我特别喜欢他强调的“文化转型”部分,认为技术迭代的速度永远赶不上消费模式的加速,因此,真正的变革必须从改变“拥有”与“使用”的关系入手。这种跨学科的融合,让阅读体验充满了思考的张力,读完后会让人忍不住想与人辩论一番,思考自己能做些什么。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了,封面那种带着磨砂质感的深绿色,配上那种略显复古的烫金字体,一拿上手就感觉它不是一本普通的教材,更像是一部关于地球未来命运的沉思录。我本来对“废物”这个词有点抗拒,觉得和“资源”放在一起有点矛盾,但这本书完美地平衡了这种冲突感。它没有陷入枯燥的化学公式堆砌,而是从一个更宏大的生态哲学角度切入,探讨了我们是如何被“线性经济”的思维所束缚,以及如何通过系统的、创新的思维模式,将那些被我们称为“垃圾”的东西重新纳入物质循环。书中详细描述了几个不同国家在社区层面上推行的“零废弃”试点项目,那些案例的细节丰富到令人惊叹,比如一个芬兰的小镇如何利用城市污水处理厂的余热来为公共图书馆供暖,这种跨领域的整合能力,展现的不是技术有多高超,而是对资源潜能的深度挖掘。读完前几章,我开始重新审视自己家里的垃圾分类习惯,它不再是机械性的执行任务,而变成了一种对有限资源保持敬畏的日常实践。这本书的叙事节奏掌握得非常好,既有理论的深度,又不失实践的温度,非常适合那些对可持续发展抱有热情,但又苦于找不到系统性解决方案的读者。

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初读这本书时,我最大的疑惑是,它到底会偏向于工程技术的多一些,还是偏向于政策法规的讨论。结果发现,作者在这方面展现了惊人的平衡术。它没有回避那些硬核的技术细节,比如厌氧消化过程中不同微生物群落的协同作用,或者生物炭化工艺对重金属的固定效率,但这些技术点都被巧妙地嵌入到了更广阔的政策框架和经济模型之中。比如,它花了很大篇幅去分析欧盟“循环经济法案”的实际落地挑战,特别是对于中小型企业在初期投资回收期内的金融支持机制探讨,这部分内容对于业内人士来说简直是宝典。我尤其欣赏作者对“外部性成本内部化”的阐述,那种用清晰的经济模型来证明环境破坏成本最终都会转嫁到社会身上的论证方式,极具说服力。更重要的是,书中提供了大量的图表和流程图,帮助读者理清复杂的物质流向和能量转化路径。这些图表不是那种为了充数而存在的复杂图形,每一个箭头和节点都有其明确的逻辑意义,使得原本晦涩的专业知识变得可视化和易于理解。对于想要从政策制定或者项目投资角度切入这个领域的人来说,这本书提供的视角是极其成熟和全面的。

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