环境工程中的高级氧化技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:孙德智 编

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:2002-4

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787502537333

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• 环境工程
• 高级氧化技术
• 水处理
• 大气污染治理
• 工业废水
• 环境化学
• 污染物降解
• 催化氧化
• 光催化
• 环境修复

绿色化工的未来：先进催化与反应工程的基石 图书主题： 本书聚焦于化学反应工程领域的前沿进展，深入探讨新型催化材料的理性设计、高效反应器的构建，以及过程强化的前沿应用，旨在为化工、材料科学及相关环境工程领域的研究人员和工程师提供一套系统的理论框架与实践指导。 --- 第一部分：催化剂的分子尺度设计与合成 (The Molecular Architecture of Catalysis) 本部分将颠覆传统试错法的催化剂开发模式，转向基于第一性原理和精确合成控制的理性设计策略。 第一章：高性能多相催化剂的计算模拟与结构预测 本章详述了密度泛函理论（DFT）在预测活性位点几何结构、电子态和吸附能方面的应用。重点讨论如何利用表面模型模拟复杂载体材料（如掺杂氧化物、单原子位点负载体系）的真实界面性质。内容涵盖： 活性位点识别： 如何通过计算确定反应中间体的最优过渡态能量，并评估不同晶面或缺陷位点的催化活性差异。 电子结构调控： 阐释载体效应（Support Effect）的微观机理，特别是金属-载体相互作用（SMSI）对催化剂电子云分布的影响，以及如何通过引入第二元素进行电子态工程化调控。 高通量虚拟筛选： 介绍如何结合数据库挖掘和机器学习算法，快速筛选出具有潜在高活性的材料家族，加速催化剂的初始筛选过程。 第二章：新型二维材料与纳米结构催化剂的精准合成 本章专注于合成技术的突破，以实现对催化剂形貌、尺寸和表面能的精准控制，从而优化催化性能。 原子层沉积（ALD）与化学气相沉积（CVD）： 深入分析ALD在制备超薄、高均匀性催化剂涂层和精确控制孔隙结构中的应用，特别是在制备单原子催化剂（SACs）方面的优势与挑战。 模板辅助与自组装策略： 探讨利用软/硬模板法构建具有明确孔径分布和高比表面积的介孔或大孔结构催化剂（如MCM系列、KIT系列衍生物）。 光热协同催化材料： 介绍如何设计兼具优异光捕获能力和高热导率的复合材料（如碳纳米管负载的贵金属纳米颗粒），用于实现光催化与热催化耦合反应。 第三章：酶模拟物与仿生催化体系的构建 本部分跨越传统无机催化范畴，探讨模仿自然界高效催化机制的新型人工催化剂。 金属有机框架（MOFs）作为反应平台： 详细介绍MOFs的孔道可调性、高比表面积特性，以及如何将其作为活性中心的固定化载体或反应的微反应器。讨论MOFs在气体吸附与选择性转化中的最新进展。 多核位点与协同催化： 研究如何通过精准设计具有多个相邻活性中心的分子或簇状结构，实现类似于酶活性中心的底物活化与多步反应的串联转化。 非贵金属催化剂的崛起： 重点分析基于铁、钴、镍等储量丰富的元素，设计出能够替代传统贵金属催化剂，用于复杂有机合成或能源转化的新型催化体系。 --- 第二部分：反应器工程与过程强化 (Reactor Engineering and Process Intensification) 本部分将研究如何将高效催化剂转化为工业可行的、具有高能效和低物耗的反应系统。 第四章：微反应器技术与传质传热的极限控制 微尺度反应器是实现过程强化的核心载体。本章剖析其在传质传热瓶颈突破中的作用。 流体力学建模： 详细分析微通道内牛顿流体和非牛顿流体的流动特性，特别是高剪切速率环境对液相分散和气液/固液接触效率的影响。 传热效率的提升： 探讨微反应器中极高的表面积体积比如何有效管理高放热反应（如硝化、聚合），以及如何设计集成冷却系统的必要性。 多相反应器的集成化设计： 重点讨论微通道反应器中气-液-固三相催化反应（如加氢、氧化）的优化布局，包括固定床、鼓泡床以及新型振荡流反应器的设计理念。 第五章：新型反应器构型与过程强化技术 本章聚焦于打破传统釜式反应器或固定床反应器的固有局限，提升反应器的通用性与经济性。 反应精馏（Reactive Distillation）： 深入分析酯化、醚化等平衡受限反应在反应精馏塔中如何同步进行反应与分离，从而提高转化率和产品纯度。涉及的工程参数包括塔板设计、催化剂的床层放置及操作窗口的选择。 膜反应器（Membrane Reactors）： 探讨如何利用选择性渗透膜分离反应产物或补充反应物，以驱动平衡向产物侧移动。重点介绍惰性气体渗透膜（如Pd膜用于氢气分离）和反应物选择性膜在脱氢反应中的应用。 电化学反应器工程： 介绍电化学合成作为一种“绿色”的氧化还原手段，如何在反应器中精确控制电势，实现高选择性的分子转化。讨论电极材料的选择、电解液设计及工业化放大面临的挑战。 第六章：过程集成与智能优化控制 本部分探讨将反应、分离、能量回收等单元操作进行系统集成，并利用先进控制策略实现全流程的最优化运行。 热集成与能量网络设计： 运用Pinch分析方法对复杂的化工流程进行热集成设计，最小化外部能源输入。讨论余热梯级利用和反应热回收系统在节能减排中的关键作用。 过程数据分析与软测量技术： 介绍如何利用在线/离线分析数据，结合偏最小二乘（PLS）等统计学方法，建立反应过程的关键变量的软测量模型，用于实时监控和预测。 模型预测控制（MPC）： 阐述MPC在处理多变量、强耦合、存在约束条件的化工过程中的优势，特别是如何利用反应器的动态模型，提前预测操作扰动并制定最优控制律，以确保产品质量和反应安全性。 --- 第三部分：特种反应：能源转化与可持续化学 (Specialty Reactions: Energy Conversion and Sustainable Chemistry) 本部分将前述的催化与反应器知识应用于当前社会面临的关键挑战：能源转型和资源循环。 第七章：碳资源的高效转化与利用（CCU） 本章关注将二氧化碳和其他含碳废物转化为高价值化学品或燃料的技术。 CO2加氢制甲醇与合成气： 讨论负载型铜基催化剂在低温、低压下实现高选择性CO2加氢反应的机理与工程放大。重点分析水-气变换反应的抑制策略。 电催化CO2还原（CO2RR）： 聚焦于设计新型铜基或合金电催化剂，实现CO2向C2+产物（如乙醇、乙酸）的高效转化，并探讨电解槽的设计对产物分布的影响。 甲烷的非氧化耦合转化（OCM）： 探讨如何通过先进的催化剂设计和特殊的反应器（如等离子体辅助反应器），实现甲烷直接转化为乙烯、乙炔等烯烃，以绕过高能耗的传统裂解路线。 第八章：生物质的催化转化与平台化合物制备 本章探讨如何将可再生生物质资源（如纤维素、半纤维素）转化为可替代石油基化学品的关键中间体。 水相催化脱水与水解： 介绍固体酸催化剂在生物质水解制备葡萄糖、果糖中的应用，以及后续脱水制备5-羟甲基糠醛（HMF）的技术瓶颈与解决方案。 催化加氢与裂解： 深入分析生物油（Bio-oil）的复杂性，以及如何通过双功能催化剂（酸性位点+金属催化位点）实现催化裂解（Hydrodeoxygenation, HDO），以提高生物燃料的能量密度和稳定性。 催化重整与芳烃合成： 探讨利用新型沸石催化剂，将生物质衍生的醇类转化为平台芳烃（如苯、甲苯、二甲苯）的催化机制与反应器选择。 第九章：新型氧化还原反应的工程实践 本章回到氧化还原反应，但聚焦于非化石燃料氧化路线，以及反应过程的本质安全。 分子氧的选择性氧化： 研究如何利用配位催化剂或固载化金属催化剂，实现烃类化合物的温和、高选择性活化与氧化，避免使用传统的强氧化剂。 绿色氧化剂的应用： 探讨过氧化氢（H2O2）和臭氧（O3）在催化体系中的应用，重点分析其在反应器中安全、高效利用的技术要点，例如脉冲进料策略与反应热的精确控制。 反应热力学与动力学分析： 综合运用实验数据和理论模型，精确评估反应的驱动力与速率限制步骤，为工业放大过程的安全性评估提供坚实的科学基础。 --- 本书特色与目标读者： 本书的结构遵循“基础理论—材料设计—工程实现—前沿应用”的逻辑链条。它不仅仅是一本描述现象的教材，更是指导如何通过系统工程思维解决复杂化学反应难题的实践指南。 目标读者群 包括但不限于：化学工程、应用化学、材料科学、环境科学等领域的硕士及博士研究生；在化工、能源、精细化工等行业从事催化剂研发、反应器设计与工艺优化的工程师及技术人员；以及致力于开发可持续化学工艺的研究学者。 本书的深度和广度，确保了读者能从分子层面理解反应机理，进而掌握过程强化的工程技术，最终实现高效、绿色、安全的化学制造。

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我是一个刚毕业不久的环保技术销售，平时需要跟各种层级的客户沟通，从车间操作员到企业高管，对技术理解的深度要求各不相同。我买这本书的目的主要是想快速建立起一套全面且有说服力的技术知识体系，以便更好地推广我们的新型催化氧化设备。这本书的优点在于覆盖面非常广，从基础的紫外光催化到新兴的电化学氧化，几乎把目前主流的AOPs技术都涵盖进去了。更棒的是，它在介绍每种技术时，都会有一小节专门讨论其“工程化难点与经济性分析”。比如，它会坦率地指出臭氧发生器在实际应用中受到的温度、湿度影响，以及运行成本的构成。这种“不避讳缺点”的写作方式，反而让我对技术有了更理性和客观的认识，在面对客户的质疑时，我能提供更专业的对策，而不是空泛的口号。读完这本书，我感觉自己对“高级氧化”这个概念的理解从一个模糊的流行词汇，变成了一套可以量化、可评估的技术包。

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收到您的请求，我会以一个普通读者的口吻，根据您提供的书名《环境工程中的高级氧化技术》来创作五段风格迥异、内容丰富的图书评价。 --- 这本书的封面设计简直是直击痛点，拿到手里就感觉分量十足，与其说是教材，不如说是一本实战手册。我本身是做水处理规划的，前阵子接了个挺棘手的工业废水项目，各种生化处理都束手无策，那股焦灼感只有同行能懂。本来抱着试试看的心态翻阅这本《环境工程中的高级氧化技术》，没想到里面对于臭氧氧化、芬顿反应以及电化学氧化等前沿技术的原理阐述得极其透彻。它没有那种干巴巴的公式堆砌，而是用大量实际案例和流程图来解释复杂的反应机理，这一点我特别欣赏。尤其对那些“难降解”有机物的去除效率分析，简直是教科书级别的干货。我印象最深的是它对反应器设计的讨论，从微观的气液传质到宏观的能耗评估，都给出了非常详尽的指导，这对于我们工程师来说，比单纯的理论知识重要得多。读完相关章节后，我立刻尝试将书中的参数代入我们项目的数据模型中进行验证，发现效果立竿见影。这书无疑为我解决了一个大麻烦，绝对是案头必备的工具书，强烈推荐给所有面临复杂污染治理挑战的工程师和科研人员。

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我是一名资深的环境顾问，我的工作核心是评估和优化现有污染治理设施的效率。我这次借阅《环境工程中的高级氧化技术》主要是想看看它对现有工艺的“提质增效”方面有没有新的思路。这本书最让我眼前一亮的，是它将AOPs的应用从单纯的“末端治理”提升到了“集成工艺优化”的高度。它没有仅仅停留在介绍每种技术本身，而是花了大量篇幅讨论AOPs与其他单元操作（如活性炭吸附、膜分离）的串联与并联组合策略。特别是关于预氧化和后处理的耦合效应分析，提供了很多启发性的见解，比如如何利用AOPs降低后续生化处理的毒性负荷，从而提高总体的系统稳定性。书中对不同高级氧化技术在实际工程放大过程中可能遇到的传质限制、能耗波动等问题进行了深入的剖析和量化评估，这对于我们进行项目可行性研究至关重要。这本书的价值不在于教授全新的理论，而在于提供了一种系统性的、面向工程实践的集成思维框架，帮助工程师从“点对点解决问题”转向“系统性优化设计”，对于寻求突破现有处理瓶颈的同行来说，是极具参考价值的宝贵资料。

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这本书的阅读体验非常流畅，完全不像我过去读过的那些环境工程专业书籍那样枯燥乏味。我是一个跨界人士，因为公司业务扩展需要了解这方面的知识，所以对专业术语不太熟悉。这本书的叙事节奏把控得很好，它似乎有一种魔力，能将晦涩难懂的化学反应，转化成你能听懂的“故事”。比如，在讲解羟基自由基（•OH）的强氧化性时，作者用了好几个生动的比喻来描述其“无差别攻击”的特性，这比单纯罗列氧化电位表要直观得多。此外，书中的图表设计非常精良，色彩搭配协调，即便是复杂的反应网络图也能一目了然。我尤其喜欢其中关于“技术选择决策树”的部分，它提供了一个清晰的流程，帮助初学者快速定位哪种AOP最适合特定的污染物类型和水质条件。如果说有什么不足，或许是对最新的纳米材料催化剂的应用进展讨论得还不够深入，但总体而言，这是一本非常友好的入门和进阶过渡读物，强烈推荐给希望快速建立起对AOPs系统认知的非专业背景人士。

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说实话，这本书的装帧和排版让我有些意外，它给人的感觉更像是一部学术专著而非面向工程应用的工具书，学术气息非常浓厚。我是一名研究生，主要方向是环境化学，所以对理论的深度要求较高。这本书在这方面做得非常出色，它对高级氧化过程中的自由基生成路径、物种的迁移转化以及反应动力学模型的建立，都有深入的探讨。我尤其关注了关于Fenton试剂的优化策略那一章节，作者详细对比了传统Fenton、改进Fenton以及光芬顿技术在不同pH值和离子强度下的适用性差异，并引用了大量的文献佐证其观点，严谨性毋庸置疑。虽然有些地方的数学推导比较复杂，需要反复琢磨，但这恰恰是它价值所在——它帮你构建起一个坚实的理论框架，而不是停留在“知道怎么做”的层面，而是“知道为什么这么做”。对于想要在AOPs领域做深入研究的学生来说，这本书绝对是不可或缺的理论基石，能帮你打下扎实的专业基础。

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