Nanotechnologies for Water Environment Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Zhang, Tian C. (EDT)/ Surampalli, Rao Y. (EDT)/ Lai, Keith C. K. (EDT)/ Hu, Zhiqiang (EDT)/ Tyagi, R

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:1158.00

装帧:

isbn号码:9780784410301

丛书系列:

图书标签:

• Nanotechnology
• Water Treatment
• Environmental Science
• Water Pollution
• Nanomaterials
• Environmental Remediation
• Water Quality
• Sustainable Technology
• Chemical Engineering
• Environmental Engineering

纳米技术在可持续能源生产中的应用 本书深入探讨了纳米技术如何革新我们生产和利用能源的方式，为应对全球能源挑战提供创新解决方案。从微观层面的材料设计到宏观层面的系统优化，本书系统性地梳理了纳米尺度下材料的独特性质如何在能源领域大放异彩。 第一部分：纳米材料的能源潜力 本部分详细介绍了当前和未来在能源领域最具潜力的各类纳米材料。我们将从基础理论出发，解析这些材料的结构、性质及其与能源转换、储存和传输过程的内在联系。 纳米晶体与量子点： 深入研究其优异的光吸收和光电转换特性，以及在太阳能电池中的应用前景。探讨如何通过调控纳米晶体的尺寸和组成，实现对光谱吸收范围的精确控制，提高能量捕获效率。我们将详细介绍不同类型的量子点，例如II-VI族和III-V族半导体量子点，并分析它们在染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池以及有机太阳能电池中的具体实现方式和面临的挑战。 纳米线与纳米管： 重点关注它们在提高导电性、催化活性和表面积方面的优势，特别是在燃料电池、电催化和热电材料中的应用。我们将深入剖析碳纳米管和金属氧化物纳米线的生长机制、结构形貌与电学性能的关系。在燃料电池部分，将详细介绍纳米材料如何作为电极催化剂，降低贵金属用量，提高催化效率和稳定性。对于热电材料，将阐述纳米结构的引入如何有效散射声子，降低热导率，从而提高塞贝克系数和电导率，实现更高效的能量转换。 金属与金属氧化物纳米粒子： 探讨其在催化、储能和传感领域的广泛应用。我们将聚焦于铂、钯、金等贵金属纳米粒子在氢气储存和催化转化中的作用，以及金属氧化物纳米粒子（如TiO2、ZnO）在光催化分解水制氢和有机污染物降解中的潜力。此外，对镍、钴等非贵金属纳米粒子的研究进展也将进行详细介绍，着重于其在成本效益和可持续性方面的优势。 二维纳米材料（如石墨烯、MXenes）： 详细分析这些材料极高的比表面积、优异的导电性和机械强度，以及它们在超级电容器、电池电极材料和柔性电子器件中的应用。我们将深入研究石墨烯的层状结构和电子传输特性，以及其在提高电极材料导电性和功率密度方面的作用。对于MXenes，将重点介绍其亲水性和丰富的表面官能团，以及它们在储能和电催化过程中的独特优势。 第二部分：纳米技术在能源转换系统中的集成 本部分将聚焦于如何将先进的纳米材料有效地集成到各种能源转换系统中，以实现性能的突破和效率的提升。 纳米太阳能电池： 详细介绍不同类型的纳米太阳能电池，包括染料敏化太阳能电池（DSSCs）、量子点太阳能电池（QDSCs）、有机太阳能电池（OSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs），重点分析纳米材料在光吸收层、电子传输层和空穴传输层中的关键作用。我们将深入探讨纳米材料的形貌控制、表面修饰以及界面工程如何影响电池的开路电压、短路电流和填充因子。 纳米燃料电池： 阐述纳米催化剂的设计与优化，以提高催化活性、选择性和耐久性，减少贵金属的使用。我们将详细研究纳米多孔结构、合金催化剂以及单原子催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）中的应用，并分析其作用机理。 纳米储能器件： 聚焦于纳米材料在锂离子电池、钠离子电池、超级电容器和液流电池中的应用。我们将分析不同纳米结构（如纳米颗粒、纳米线、纳米片）如何改善电极材料的离子扩散速率、电子传输能力和循环稳定性。对于超级电容器，将重点介绍纳米碳材料和金属氧化物纳米材料在提高能量密度和功率密度方面的贡献。 纳米热电材料： 探讨纳米结构的引入如何通过调控晶格热导率和电子输运来提高热电优值（ZT）。我们将详细分析纳米晶化、量子限域效应以及纳米复合材料对热电性能的影响。 纳米催化制氢与合成燃料： 深入研究纳米催化剂在光催化分解水制氢、电催化制氢以及二氧化碳还原制备合成燃料中的应用。我们将讨论不同纳米材料（如TiO2、g-C3N4、金属纳米颗粒）作为催化剂的活性中心、表面修饰策略以及反应机理。 第三部分：挑战、机遇与未来展望 本部分将审视纳米技术在能源领域发展所面临的挑战，并展望未来的发展方向和潜在机遇。 规模化生产与成本效益： 讨论当前纳米材料规模化生产的技术瓶颈和成本控制问题，并探讨实现经济可行性的途径。 长期稳定性和可靠性： 分析纳米材料在实际能源系统中的长期稳定性、耐久性以及潜在的降解机制，并提出相应的解决方案。 环境、健康与安全（EHS）考量： 深入探讨纳米材料在生产、使用和废弃过程中的潜在环境和健康风险，并讨论相关的监管和安全防护措施。 跨学科合作与政策支持： 强调纳米技术在能源领域的突破需要跨学科的合作，并呼吁政策制定者加大对相关研发的投入。 新兴纳米技术在能源领域的探索： 展望未来，我们将探讨如人工智能辅助的纳米材料设计、仿生纳米结构以及智能能源网络等新兴方向在能源领域的应用前景。 本书将为研究人员、工程师、学生以及对纳米技术在能源领域应用感兴趣的广大读者提供全面、深入的指导。通过对纳米尺度下材料性质的深刻理解，以及对其在能源系统中的巧妙集成，本书旨在激发创新思维，推动可持续能源技术的进步，为构建绿色、低碳的未来做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆