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中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書是中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)組織編寫的，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國(guó)家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目，并獲2016年度國(guó)家出版基金資助。叢書共16分冊(cè)，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等重點(diǎn)發(fā)展材料。本分冊(cè)為《環(huán)境工程材料》。
針對(duì)人類所面臨的物質(zhì)型環(huán)境污染中固態(tài)環(huán)境(土壤污染退化、固體廢棄物)問(wèn)題、空氣環(huán)境(車輛尾氣、工業(yè)廢氣、氣候變化)問(wèn)題、水環(huán)境(水污染、水體退化、飲水安全)問(wèn)題和能量型環(huán)境污染(光、電、熱、波、輻射、噪聲、振動(dòng)等)問(wèn)題以及人居健康舒適問(wèn)題，本書全面系統(tǒng)地論述了人類為解決這些環(huán)境問(wèn)題所采取的物理、化學(xué)和生物技術(shù)中所使用的新材料的概念、原理、制備、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。
本書在編寫過(guò)程中著重闡明材料的基本概念、原理和方法，并力求反映國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域中的新動(dòng)向、新經(jīng)驗(yàn)和新趨勢(shì)，可供環(huán)境研究院所、高等院校、政府相關(guān)部門、廠礦企業(yè)等領(lǐng)域的人員參考，也可作為高校環(huán)境類專業(yè)本科高年級(jí)教材或研究生教材。

環(huán)境工程材料是環(huán)境科學(xué)發(fā)展到一定階段受役于環(huán)境工程技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的新型功能性材料。長(zhǎng)期以來(lái)，人們投入了大量的時(shí)間和精力研究了人類的環(huán)境問(wèn)題，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展使我們更加清晰地認(rèn)識(shí)和了解了環(huán)境問(wèn)題的本質(zhì)對(duì)象。對(duì)于短期內(nèi)依靠環(huán)境自身的修復(fù)、凈化等自調(diào)節(jié)功能無(wú)法解決的問(wèn)題，工程技術(shù)成為必然要選擇的有效手段。環(huán)境工程技術(shù)是將物質(zhì)、能量和信息有效或科學(xué)地輸入到環(huán)境系統(tǒng)之中，使其與環(huán)境中原有的物質(zhì)流、能量流和信息流發(fā)生融合、作用和整合,zui終使環(huán)境問(wèn)題得以解決的工程手段。環(huán)境工程材料作為該物質(zhì)或物質(zhì)、能量、信息的載體越來(lái)越發(fā)揮著不可或缺的作用，并且已成為當(dāng)今環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。環(huán)境工程材料在解決環(huán)境問(wèn)題的過(guò)程中作為環(huán)境施加物也帶來(lái)了一系列新的環(huán)境科學(xué)命題，環(huán)境友好性、功能特性、物質(zhì)流協(xié)調(diào)性、能量流協(xié)調(diào)性、界面效率、復(fù)雜結(jié)構(gòu)傳質(zhì)、再生循環(huán)、智能化等物理、化學(xué)或生物問(wèn)題都會(huì)呈現(xiàn)在科技工作者面前，需要科技工作者開展由環(huán)境工程材料而引發(fā)的新一輪環(huán)境科學(xué)的研究。環(huán)境工程材料的作用方式往往體現(xiàn)在分子水平上，作用機(jī)制屬于微觀過(guò)程，且這一過(guò)程又是在復(fù)雜體系的多元因素條件下發(fā)生的，這就對(duì)環(huán)境工程材料的科學(xué)性提出了更高的要求。經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，環(huán)境工程材料已逐步發(fā)展成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科門類，許多領(lǐng)域，如多孔材料、膜材、微生物材料、催化材料、抗菌材料等，由于研究的不斷深入，已逐漸成為環(huán)境工程材料中一個(gè)個(gè)較為完善的分支學(xué)科體系。盡管環(huán)境工程材料的研究仍然有大量的科學(xué)問(wèn)題和工程技術(shù)問(wèn)題亟待解決，但是，這似乎更加需要我們對(duì)該材料門類從基本概念、原理上進(jìn)行總結(jié)、整理和歸納。環(huán)境工程材料機(jī)制可以宏觀地看作兩個(gè)界面間的作用：一個(gè)是材料界面；另一個(gè)是環(huán)境界面。本書試圖一方面從材料的角度出發(fā)論述環(huán)境工程材料的基本原理和發(fā)展趨勢(shì)；另一方面，從環(huán)境的角度出發(fā)論述環(huán)境工程材料作用機(jī)理和發(fā)展趨勢(shì)。全書從結(jié)構(gòu)上可分為五部分，分別為環(huán)境工程材料的概念，物理、化學(xué)和生物作用的環(huán)境工程材料，固、液、氣三相環(huán)境中物質(zhì)污染治理的環(huán)境工程材料，能量型污染治理的環(huán)境工程材料和健康舒適新材料。按此結(jié)構(gòu)，第1章闡述了環(huán)境工程材料的基本概念和發(fā)展過(guò)程；第2~4章系統(tǒng)地論述了具有物理作用、化學(xué)作用和生物作用的環(huán)境工程材料，包括這些材料的基本概念、基本原理、制備方法、功能特性和發(fā)展趨勢(shì)；第5~7章分別涉及了應(yīng)用于水、固態(tài)、大氣環(huán)境中物質(zhì)污染治理的環(huán)境工程材料，從材料的應(yīng)用角度論述了這些材料的基本概念、基本原理、應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)；第8章涉及能量污染治理材料，系統(tǒng)論述了專門用于光、電、熱、波、輻射、噪聲、振動(dòng)等能量污染的治理材料和發(fā)展趨勢(shì)；第9章論述了與人的生活質(zhì)量和健康水準(zhǔn)相關(guān)的健康舒適性材料及發(fā)展趨勢(shì)。本書涉及的知識(shí)結(jié)構(gòu)繁雜，覆蓋面極廣，科技成果量大，前沿研究分布廣闊，因此，在著述過(guò)程中力圖做到內(nèi)容新、全，努力為讀者提供一本基本概念和基本原理較為清楚、作用機(jī)理較為透徹、發(fā)展趨勢(shì)和方向比較明確的環(huán)境工程材料類著作。本書在編寫過(guò)程中參考了本書作者作為主編的20132015年國(guó)家辭書編纂出版規(guī)劃項(xiàng)目《材料大辭典》（第二版20167）中245條環(huán)境工程材料詞條。本書由張?jiān)鲋揪幹�，武斌、彭艷陽(yáng)、孫娜、吳廣、苗棋凱、谷娜、張超杰、杜紅梅、董珊珊為本書的資料檢索、搜集、整理做出了突出貢獻(xiàn)。本書在撰寫過(guò)程中，國(guó)際材聯(lián)主席韓雅芳教授、清華大學(xué)翁端教授、北京工業(yè)大學(xué)聶作仁院士、北京航空航天大學(xué)王天民教授、北京鋼鐵研究總院吳伯群教授、有色金屬研究院石力開教授對(duì)本書中的概念修改和完善提出了許多寶貴意見，并對(duì)本書的撰寫工作給予了大力支持，在此向以上專家學(xué)者和支持本書撰寫的同志表示誠(chéng)摯的感謝。本書能夠順利出版，得益于國(guó)家出版基金資助，以及中國(guó)鐵道出版社的大力支持和幫助，在此一并致謝。由于新材料產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，書中難免存在一些不夠完善或不妥之處，懇請(qǐng)各位同仁提出寶貴建議和意見。編著者2018年7月

第1章緒論1

11環(huán)境1

12環(huán)境工程2

13環(huán)境工程材料3

14生態(tài)環(huán)境材料與環(huán)境工程材料3

15環(huán)境工程材料已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科門類 4

第2章環(huán)境物理材料5

21環(huán)境吸附材料5

211活性炭8

212硅膠吸附劑13

213大孔吸附樹脂16

214黏土類吸附劑18

215天然改性材料吸附劑29

22環(huán)境分離材料38

221顆粒濾料38

222纖維過(guò)濾材料41

223織物濾料43

224多孔過(guò)濾材料47

225分離膜50

第3章環(huán)境化學(xué)材料82

31環(huán)境化學(xué)轉(zhuǎn)化材料82

311臭氧82

312高鐵氧化劑83

313芬頓試劑84

32環(huán)境化學(xué)分離材料88

321單質(zhì)液體吸收劑88

322單質(zhì)固體吸收劑92

323離子液體吸收劑104

324環(huán)境離子交換劑107

325環(huán)境螯合劑115

326環(huán)境絮凝劑118

33環(huán)境催化材料146

331環(huán)境催化劑146

332常見的環(huán)境催化劑148

333環(huán)境能量輔助催化劑159

第4章環(huán)境生物材料179

41環(huán)境修復(fù)微生物179

411環(huán)境修復(fù)微生物類型179

412微生物催化酶181

413微生物載體材料184

414微生物對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化185

42環(huán)境修復(fù)植物186

421萃取型植物189

422根際過(guò)濾型植物189

423固化型植物190

424根際圈生物192

425轉(zhuǎn)化型植物192

426重金屬修復(fù)植物193

427有機(jī)物污染修復(fù)植物197

43環(huán)境修復(fù)動(dòng)物200

431原生動(dòng)物200

432蚯蚓201

433其他動(dòng)物202

第5章水處理材料204

51廢水處理劑204

511化學(xué)處理劑204

512生物處理劑217

513物理處理劑234

52水體原位修復(fù)材料237

521水體吸油材料237

522水體富營(yíng)養(yǎng)化修復(fù)材料238

第6章固態(tài)環(huán)境污染物治理材料241

61土壤污染治理材料241

611土壤生物降解催化材料241

612土壤化學(xué)淋洗劑243

613土壤重金屬污染治理材料244

614吸氟植物250

615土壤有機(jī)污染治理材料250

616土壤農(nóng)藥殘留治理材料258

62土地退化修復(fù)材料261

621土壤改良劑261

622荒漠化治理材料263

623緩控釋材料 268

63固體廢物處理材料270

631有機(jī)固體廢物修復(fù)生物271

632固體廢物浮選劑274

633垃圾處理材料276

634污泥調(diào)理劑284

第7章大氣環(huán)境治理材料286

71除塵過(guò)濾材料286

711除塵過(guò)濾有機(jī)纖維材料287

712除塵過(guò)濾玻璃纖維287

713除塵多孔陶瓷材料287

714除塵過(guò)濾金屬材料288

72汽車尾氣凈化材料288

721三效催化劑288

722柴油車尾氣凈化四效催化劑294

723尾氣顆粒物過(guò)濾材料299

73工業(yè)廢氣治理材料302

731二氧化碳吸收材料303

732氮氧化物凈化材料309

733二氧化硫凈化材料332

734硫化氫吸收材料345

735羰基硫水解催化劑354

736氯(氣)吸附材料354

737含氟廢氣吸收劑358

738汞吸收材料359

739惡臭氣體吸附劑363

7310鉛煙吸收劑368

7311有機(jī)蒸氣凈化材料372

7312鹵素化合物分解催化劑375

環(huán)境工程材料
目錄ⅹⅲ
第8章能量污染治理材料380

81光輻射治理材料380

811紫外線反射劑380

812防曬劑382

82抗靜電材料386

821表面活性劑類抗靜電劑391

822高分子永久型抗靜電劑393

823無(wú)機(jī)填充抗靜電材料394

824結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料398

825抗靜電塑料400

826抗靜電織物402

827防靜電涂料404

83抗熱輻射材料405

831隔熱材料405

832低輻射玻璃鍍膜409

833隔熱玻璃涂料411

834熱島效應(yīng)緩解材料411

84噪聲治理材料416

841吸聲材料416

842隔聲材料437

843阻性消聲器451

85抗振動(dòng)材料454

851隔振材料454

852減振阻尼材料455

86抗電磁波材料472

861電磁波屏蔽材料473

862電磁波吸收材料484

87放射性污染防護(hù)材料487

871X射線、射線與物質(zhì)的相互作用488

872中子與物質(zhì)的相互作用490

873X射線屏蔽材料491

874射線屏蔽材料491

875中子射線屏蔽材料492

第9章健康舒適材料495

91抗菌材料495

911天然抗菌劑495

912有機(jī)抗菌劑497

913無(wú)機(jī)抗菌劑500

914消毒劑516

92飲水凈化材料518

921飲水凈化活性炭518

922飲水凈化光催化材料520

923飲水凈化分離膜521

924飲水凈化微孔陶瓷523

925飲水凈化臭氧氧化劑525

93智能舒適玻璃528

931光致變色玻璃528

932熱致變色玻璃531

933電致變色玻璃532

94調(diào)濕調(diào)溫材料533

941導(dǎo)濕舒適纖維533

942室內(nèi)調(diào)濕材料534

943相變調(diào)溫纖維536

95室內(nèi)空氣凈化材料537

951室內(nèi)空氣物理凈化材料537

952室內(nèi)空氣化學(xué)凈化材料538

953室內(nèi)空氣生物凈化材料539

954室內(nèi)空氣微生物污染光催化凈化材料540

參考文獻(xiàn)542

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