环境材料概论（马杰）

《环境材料概论》是一本关于环境材料的书籍，全书总共分为三个部分，第一部分系统总述了环境材料的概况，第二部分详细介绍了不同类别的环境材料，第三部分着重强调了环境材料的绿色设计。本书内容翔实、角度新颖，系统地介绍了各类环境材料的功能和价值。全书总共分为9章，主体部分多角度总结和分析了吸附材料、过滤材料、絮凝材料、电催化材料、光催化材料、催化湿式氧化、环境生物材料的研究现状和未来趋势。 《环境材料概论》可作为环境、材料、生态及相关专业的大学生的教材或教学参考书，也可作为专业工程技术人员的自学教材或参考书，还可供相关专业的科研和技术工作人员参考阅读。本书的可读书性很强，所有关心材料开发和应用的人都可能成为其热心的读者。

马杰，1981.10生，副教授，博士，硕士生导师， 2009毕业于上海交通大学，获材料学博士学位，2010年进入同济大学环境科学与工程学院工作，2015年赴美国阿克伦大学进行访学。主要从事环境功能材料的合成及其对水中重金属和有机污染物的去除研究，在高效碳基吸附材料的合成、改性及污染物吸附特性和作用机制方面开展了系列工作。近5年来主持国家自然科学基金2项及多项省部级课题的实施。累计发表论文70余篇，其中 SCI论文40余篇，EI论文10余篇，影响因子累计213.56，累计引用960次，其中ESI（Highly Cited Paper）入选论文3篇；在Chemosphere和Front. Mater. Sci.发表特邀综述等，受邀撰写外文专著“Applications of Carbon Nanotubes”, “Smart Materials for Waste Water Application”,“Nanometrials for Water Remediation”, “Advances in Nanotechnology”中有关环境功能材料在环境和能源中应用的相关内容，授权中国发明专利9项，公开24项。独立及合作指导博士研究生4名，硕士研究生14名，在读研究生7名；目前担任“国家自然科学基金同行评议专家”，“教育部科技评价与评审系统专家”，“上海市学位与研究生教育信息化平台评审专家”及“教育部学位与研究生教育发展中心评审专家”等。

第1章绪论 1.1环境材料基础1 1.1.1环境材料的起源1 1.1.2环境材料的定义2 1.1.3环境材料的分类3 1.2环境材料的研究内容4 1.3环境材料在环境保护中的重要性6 1.4环境材料的研究现状和发展趋势9 复习思考题11 第2章吸附材料 2.1吸附概述12 2.1.1吸附的概念12 2.1.2吸附的类型12 2.1.3吸附机理13 2.1.4吸附理论模型14 2.2吸附材料的分类17 2.2.1碳质吸附材料17 2.2.2无机吸附材料18 2.2.3有机吸附材料18 2.2.4生物吸附材料18 2.3吸附材料的表征19 2.3.1物理表征20 2.3.2化学表征21 2.3.3吸附材料的评价指标21 2.4碳质吸附材料概述22 2.4.1活性炭22 2.4.2碳纳米管29 2.4.3石墨烯32 2.5其他吸附材料35 2.5.1沸石35 2.5.2活性氧化铝38 2.5.3吸附树脂39 复习思考题40 第3章过滤材料 3.1过滤材料概述41 3.1.1过滤机理41 3.1.2过滤材料的性能43 3.1.3过滤材料的分类44 3.2零维过滤材料45 3.2.1石英砂滤料45 3.2.2磁铁矿滤料46 3.2.3陶粒滤料47 3.2.4锰砂滤料48 3.3一维过滤材料49 3.3.1纤维束滤料50 3.3.2纤维球滤料51 3.3.3彗星式纤维滤料52 3.3.4旋翼式纤维滤料52 3.4二维过滤材料53 3.4.1机织物滤料53 3.4.2针织物滤料55 3.4.3非织造滤料55 3.5三维过滤材料57 3.5.1多孔陶瓷滤料57 3.5.2多孔金属滤料59 3.5.3蒙脱土61 3.5.4沸石滤料61 3.5.5无烟煤滤料62 复习思考题62 第4章絮凝材料 4.1絮凝的概念及原理63 4.1.1絮凝的概念63 4.1.2絮凝基本原理64 4.2絮凝剂的分类与对比65 4.3无机絮凝剂66 4.3.1铝系絮凝剂66 4.3.2铁系絮凝剂69 4.4有机絮凝剂73 4.4.1人工高分子有机絮凝剂73 4.4.2天然高分子絮凝剂75 4.5微生物絮凝剂77 4.5.1微生物絮凝剂的定义与种类77 4.5.2微生物絮凝剂作用影响因素78 4.5.3微生物絮凝剂的应用与展望79 4.6复合型絮凝剂80 4.6.1无机-无机复合型絮凝剂81 4.6.2无机-有机高分子复合型絮凝剂82 4.6.3有机-天然高分子复合型絮凝剂82 4.6.4复合型微生物絮凝剂84 4.7纳米絮凝剂84 4.7.1自身纳米级絮凝剂84 4.7.2纳米复合型絮凝剂85 复习思考题86 第5章电催化材料 5.1催化剂的理论基础87 5.1.1催化剂的概念87 5.1.2催化的反应进程88 5.1.3催化剂的种类及性能指标89 5.2电催化材料的理论基础90 5.2.1电催化的工作原理90 5.2.2电催化材料的分类92 5.2.3电催化性能的影响因素94 5.3电催化电极的制备95 5.3.1电极的组成95 5.3.2涂层钛电极的制备技术97 5.3.3化学修饰电极的制备技术101 5.4电催化材料的性能分析104 5.4.1电催化材料的表面形貌表征104 5.4.2电催化材料的结构表征105 5.4.3电催化材料的电化学分析方法107 5.4.4电催化降解污染物的分析方法111 复习思考题114 第6章光催化材料 6.1光催化材料概述115 6.1.1光催化材料发展简介115 6.1.2光催化的工作原理116 6.1.3光催化材料的分类117 6.1.4光催化性能的影响因素120 6.2光催化材料的制备和改性方法124 6.2.1光催化材料的制备方法124 6.2.2光催化材料的改性方法126 6.3光催化材料在环境中的应用130 6.3.1光催化材料在降解气态污染物中的应用130 6.3.2光催化材料在降解废水污染物中的应用132 6.3.3光催化材料在深度处理中的应用134 6.3.4光催化材料在其他方面的应用135 6.4光催化材料发展展望136 复习思考题137 第7章催化湿式氧化材料 7.1催化湿式氧化的理论基础138 7.1.1催化湿式氧化概述138 7.1.2催化湿式氧化的分类139 7.1.3催化湿式氧化的基本原理140 7.1.4催化湿式氧化的动力学研究142 7.1.5催化湿式氧化的影响因素143 7.2催化湿式氧化的催化剂146 7.2.1催化剂的分类146 7.2.2催化材料的载体149 7.2.3催化剂的制备149 7.2.4催化剂的失活152 7.2.5催化材料的研究展望154 7.3催化湿式氧化法的应用155 7.3.1处理石化废水155 7.3.2处理农药废水155 7.3.3处理含酚废水155 7.3.4处理垃圾渗滤液156 复习思考题156