Environmental Problems in Coastal Regions VII pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Brebbia, C. A. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:168

装帧:

isbn号码:9781845641085

丛书系列:

图书标签:

• Coastal Management
• Marine Pollution
• Environmental Science
• Coastal Erosion
• Climate Change
• Water Quality
• Ecosystems
• Sustainability
• Oceanography
• Environmental Policy

好的，这是一本关于“环境工程中的前沿材料与可持续发展”的图书简介，内容力求详实、专业，且不涉及您提到的《Environmental Problems in Coastal Regions VII》中的任何主题。 --- 图书名称：《环境工程中的前沿材料与可持续发展：理论、合成与应用》 内容简介 随着全球工业化进程的加速和对环境质量要求的日益提高，传统环境治理技术正面临着效率瓶颈和二次污染的挑战。本著作聚焦于环境工程领域最激动人心的前沿方向——功能性新材料的研发、合成及其在复杂污染物去除、资源化利用和可持续系统构建中的创新应用。本书旨在为环境科学、化学工程、材料科学以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高级学生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考书。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础理论构建到实际工程应用的完整链条，共分为五大部分，二十个章节，逻辑清晰，层次分明。 --- 第一部分：环境功能材料的设计原理与合成技术（基础与理论） 本部分奠定了理解先进环境材料所需的基础理论框架，重点阐述了如何通过精确的结构控制来赋予材料特定的环境功能。 第一章：环境材料的尺度效应与表面化学 深入探讨了从纳米尺度到宏观尺度的材料特性转变，尤其关注表面积、孔隙结构和表面官能团对吸附、催化和膜分离效率的影响。详细解析了DFT（密度泛函理论）在预测材料-污染物相互作用中的应用。 第二章：新型多孔材料的结构调控 系统梳理了金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）和多孔玻璃（Porous Glass）的最新合成策略。重点讨论了通过溶剂热法、离子热法以及模板辅助法精确控制孔径分布和拓扑结构的技术，以实现对特定污染物（如重金属离子、小分子有机物）的“分子筛”选择性去除。 第三章：二维材料在环境修复中的潜力 聚焦于石墨烯及其衍生物（如氧化石墨烯GO、还原氧化石墨烯rGO）和二维过渡金属硫化物（TMDs）的制备及其独特的电学和光学特性。分析了这些材料在光催化降解、电化学氧化以及污染物传感方面的优势。 第四章：智能响应性材料的构建 介绍了一类能够对外部刺激（如pH值、温度、光照、电场）做出可逆响应的功能材料，如形状记忆聚合物、可逆交联网络和光控释载体。这些材料为开发自修复环境系统和靶向污染物捕集技术提供了新思路。 --- 第二部分：高级氧化与催化技术的前沿应用（反应工程） 本部分集中探讨了利用高能活性物种和先进催化体系来高效、彻底地转化难降解污染物的最新进展。 第五章：非均相光催化剂的活性增强策略 详细分析了提高传统半导体光催化剂（如TiO2, g-C3N4）量子效率的关键瓶颈，并提出了多种复合策略，包括构建Z型异质结、表面等离子体共振（SPR）效应的引入以及缺陷工程的实施，以拓宽光谱响应范围并抑制电子-空穴复合。 第六章：电催化与电化学氧化的高级应用 阐述了电催化技术在水处理中的优势，特别是对于过硫酸盐（PS）和过氧化氢（H2O2）的活化机制。重点介绍了新型电极材料（如掺氮碳材料、过渡金属氧化物涂层）的设计，以降低过电位并提高催化剂的长期稳定性。 第七章：臭氧氧化与高级氧化过程（AOPs）的耦合 探讨了臭氧与其他氧化剂（如紫外光、过氧化氢）联用时，反应动力学和自由基产率的复杂交互作用。提供了用于优化反应器设计和操作参数的数学模型。 第八章：生物启发性催化与仿生矿化 介绍了模仿自然界中酶催化剂的高效性，设计和合成具有仿生活性的单原子催化剂（SACs）或酶模拟物，用于温和条件下的污染物选择性转化，特别是针对内分泌干扰物（EDCs）和持久性有机污染物（POPs）。 --- 第三部分：高效分离与资源化回收技术（过程强化） 本部分侧重于开发超越传统膜过滤和吸附的技术，实现对水体中特定组分的高效捕集与高值化回收。 第九章：膜技术的新发展：正渗透与抗污染策略 深入研究了正渗透（FO）技术在低能耗水处理中的潜力，并着重讨论了如何通过表面接枝、超疏水涂层等方法显著提高膜的抗污染能力，延长使用寿命。 第十_章：选择性吸附剂的设计与性能优化 关注开发具有高选择性对特定物种（如稀土元素、放射性核素）进行捕集的材料。对比了离子交换树脂、螯合纤维与新型磁性纳米吸附剂在实际水体中的性能差异。 第十一章：电吸附与离子筛分技术 介绍了双电层电容去离子（CDI）技术在脱盐和痕量离子去除中的最新进展。着重分析了如何通过纳米孔结构和表面电荷调控来提升电吸附的容量和选择性。 第十二章：污染物资源化：从废水中回收关键元素 探讨了将环境工程从“末端治理”转向“资源循环”的关键技术，包括从工业废水和城市污泥中高效回收磷、氮、锂、钴等关键战略资源的集成工艺流程与材料需求。 --- 第四部分：可持续环境系统的集成与规模化（工程实践） 本部分将前沿材料的研究成果转化为可行的工程系统，探讨其在实际环境挑战中的集成应用与规模化潜力。 第十三章：反应器工程的材料集成 讨论了如何将纳米催化剂、吸附剂和膜材料集成到高效反应器平台（如固定床、流化床或微反应器）中，以克服粉末材料的回收难题，并确保反应条件的均匀性。 第十四章：环境修复中的生物-材料耦合技术 分析了生物修复（如微生物降解）与材料增强技术（如生物炭、活性微生物载体）的协同作用。重点关注如何利用材料提高微生物的活性、环境适应性和降解效率。 第十五章：大气污染物控制：新型吸附剂与催化转化 聚焦于室内空气质量（IAQ）和工业废气处理。研究了用于选择性捕集挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NOx）的新型金属有机骨架材料以及低温催化剂。 第十六章：固废与污泥的减量化与无害化处理 探讨了利用先进材料（如生物炭、磷酸盐沉淀剂）来稳定化重金属、提高污泥热解效率和促进营养物质回收的技术路径。 --- 第五部分：可持续性评估与未来展望（交叉学科） 本书的最后一部分着眼于环境材料的长期影响、经济可行性以及未来的研究方向。 第十七章：材料的生命周期评估（LCA） 强调了环境材料研发必须融入可持续性视角。详细介绍了如何对新型材料（从原材料提取到最终处置）进行全面的LCA分析，以避免“解决方案带来的新问题”。 第十八章：环境材料的稳定性、再生与长期服役 分析了不同材料在复杂真实环境（如高盐度、高酸碱度）下的老化机制和失效模式。提出了有效的材料再生和循环利用技术，以降低运营成本和环境足迹。 第十九章：材料传感与实时监测 介绍了基于纳米结构材料开发的用于环境污染物的快速、高灵敏度现场检测传感器。讨论了光电化学和荧光传感技术在水质和土壤监测中的应用前景。 第二十章：环境材料前沿研究的挑战与未来趋势 总结了当前研究的主要瓶颈（如规模化生产成本、机理理解深度不足、跨尺度效应），并展望了人工智能（AI）辅助材料筛选、自组装材料和能源驱动型环境修复技术等颠覆性创新方向。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 内容覆盖材料合成、反应机理、过程强化到工程应用的全过程。 前沿性强： 紧密结合近年来（近五年）在 Nature、Science、JACS 等顶级期刊上发表的突破性研究成果。 面向实践： 提供了大量关于材料性能表征、反应器设计和工程参数优化的实例分析和量化数据。 交叉学科视角： 促进了材料化学家、化学工程师和环境科学家之间的深度对话与合作。 本书是环境工程领域科研人员和高级学生的必备参考书，尤其适用于致力于开发下一代高效、可持续环境治理技术的专业人士。

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