Activated Carbon Surfaces in Environmental Remediation, Volume 7 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Teresa J. Bandosz

出品人:

页数:588

译者:

出版时间:2006-3

价格:230

装帧:HRD

isbn号码:9780123705365

丛书系列:

图书标签:

Activated Carbon
Environmental Remediation
Adsorption
Water Treatment
Air Purification
Pollution Control
Surface Chemistry
Materials Science
Environmental Science
Catalysis

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Activated Carbon Surfaces in Environmental Remediation provides a comprehensive summary of the environmental applications of activated carbons. In order to understand the removal of contaminants and pollutants on activated carbons, the theoretical bases of adsorption phenomena are discussed. The effects of pore structure and surface chemistry are also addressed from both science and engineering perspectives. Each chapter provides examples of real applications with an emphasis on the role of the carbon surface in adsorption or reactive adsorption. The practical aspects addressed in this book cover the broad spectrum of applications from air and water cleaning and energy storage to warfare gas removal and biomedical applications. This book can serve as a handbook or reference book for graduate students, researchers and practitioners with an interest in filtration, water treatment, adsorbents and air cleaning, in addition to environmental policies and regulations.

.Addresses fundamental carbon science and how it relates to applications of carbon surfaces .Describes the broad spectrum of activated carbon applications in environmental remediation .Serves as a handbook or reference book for graduate students, researchers and practitioners in the field

好的，以下是一本关于“Advanced Materials for Sustainable Water Treatment”的图书简介，字数约1500字。 --- 图书名称：Advanced Materials for Sustainable Water Treatment 内容简介《Advanced Materials for Sustainable Water Treatment》汇集了全球顶尖材料科学家、环境工程师和水处理专家的最新研究成果与前沿洞察，系统性地探讨了创新功能性材料在解决日益严峻的水资源短缺与水污染问题中的关键作用。本书旨在为科研人员、行业工程师、政策制定者以及研究生提供一个全面、深入且高度实用的知识平台，专注于如何利用先进材料技术实现更高效、更经济、更环保的水处理方案。本书的结构设计兼顾了理论基础的深度与工程应用的广度，覆盖了从纳米结构材料的设计与合成到大规模水处理系统集成与优化的全过程。我们着重强调了材料的“可持续性”维度，包括材料的低能耗制备、可再生性、长期稳定性以及在真实复杂水环境下的性能表现。第一部分：功能化材料的合成与表征基础本部分奠定了理解先进水处理材料的理论基础。我们首先回顾了传统水处理技术的局限性，并引出了功能化材料在克服这些挑战中的独特优势。 1.1 纳米材料的结构设计与界面化学：详细介绍了量子点（Quantum Dots）、纳米线（Nanowires）和石墨烯衍生物（Graphene Derivatives）等纳米材料的设计原理。重点讨论了如何通过表面修饰、掺杂和构筑异质结来调控其电子结构、催化活性位点和亲疏水性，以优化其在水环境中的吸附和降解性能。 1.2 金属有机骨架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的定制化合成： MOFs和COFs因其极高的比表面积、可调孔径和功能化配位点，成为水处理领域的研究热点。本章深入探讨了水热合成法、溶剂热合成法等主流合成技术，并展示了如何通过引入特定官能团（如氨基、磺酸基）来增强对特定污染物（如重金属离子、新兴污染物）的选择性捕获能力。 1.3 新型聚合物和膜材料的制备：涵盖了反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）膜材料的最新进展。内容包括了先进的复合膜技术（如TFC膜的性能提升）、自修复高分子膜、以及基于智能响应性聚合物的动态分离系统，旨在降低膜污染（Fouling）并提高水回收率。第二部分：针对特定污染物的材料应用前沿本部分聚焦于功能材料如何精准、高效地去除水体中的各类污染物，涵盖了传统污染物和新兴难降解污染物。 2.1 高级氧化过程（AOPs）的新型催化剂：阐述了光催化、类芬顿反应（Fenton-like Reactions）和电化学氧化中使用的先进材料。重点分析了过渡金属氧化物（如TiO2、g-C3N4）的能带结构优化、非均相催化剂的稳定性增强机制，以及电催化剂（如掺杂碳材料、金属纳米粒子）在低能耗下产生活性氧物种（ROS）的效率提升。 2.2 选择性吸附与离子交换材料：探讨了用于去除痕量重金属（如砷、铅、铬）和放射性核素的材料。特别关注了具有高选择性的螯合树脂、功能化生物炭（Biochar）以及新型吸附剂在酸性、碱性及高盐度废水中的实际应用表现和再生技术。 2.3 新兴污染物（CECs）的去除：关注药物、内分泌干扰物（EDCs）、全氟和多氟烷基物质（PFASs）等微量有机污染物的去除策略。材料设计着重于提高表面相互作用力（π-π堆积、氢键）和持久的降解能力，以实现对这些生物难降解化合物的深度净化。第三部分：可持续水循环与资源回收本部分超越了单纯的“净化”概念，转向水处理过程中的能源效率和资源化利用，这是实现真正可持续性的关键。 3.1 太阳能驱动的水净化系统：详细介绍了光热（Photothermal）和光蒸发技术。探讨了如何设计高效的黑体材料（如泡沫、膜或浮动垫），最大限度地吸收太阳能，实现水体的高效分离和淡化，特别适用于离网和偏远地区的供水需求。 3.2 材料驱动的废水资源回收：探讨了利用特定材料从废水中回收有价值的元素，如磷（P）、氮（N）和稀有金属。内容涵盖了基于吸附剂的营养物质富集技术，以及后续再生和资源化的工艺集成。 3.3 材料的循环利用与环境足迹评估：讨论了如何设计易于分离、易于再生的功能材料，以延长其使用寿命并最小化二次污染。引入了生命周期评估（LCA）方法论，用于量化和比较不同先进水处理材料方案的环境效益和环境成本。第四部分：工程放大与实际挑战本书的最后部分关注将实验室成果转化为工业化应用的桥梁。 4.1 反应器设计与过程放大：介绍了新型材料在不同反应器配置中的性能表现，如固定床、流化床以及微通道反应器。强调了材料分散性、操作稳定性以及传质效率在放大过程中的关键影响因素。 4.2 复杂水体中的长期性能与抗污染策略：针对实际地表水、市政废水和工业废水等复杂基质，讨论了材料的竞争性吸附、生物膜的形成以及对水体中天然有机物的响应。提出了提高材料长期稳定性和抗污染能力的新型表面工程技术。 4.3 智能传感与过程控制：介绍了集成在水处理系统中的先进材料传感器技术，用于实时监测水质参数和材料性能，实现对水处理过程的智能调控和优化运行。《Advanced Materials for Sustainable Water Treatment》是一部面向未来的参考书，它不仅展示了材料科学的最新突破，更重要的是，它为如何利用这些突破来构建一个更安全、更可持续的水资源未来提供了坚实的科学基础和可行的工程路径。本书的跨学科视角确保了内容对化学、材料科学、环境工程乃至水资源管理领域的专业人士都具有重要的参考价值。