目录
第1章 概述 0011.1 光电净化技术背景 0021.1.1 光与水简介 0021.1.2 水的重要性 0021.2 光电净化技术介绍 0041.2.1 自然界的光电净化现象 0041.2.2 人工发展的光电净化技术简介 0041.2.3 光电催化净化技术特点 006参考文献 007第2章 水处理技术综述 0082.1 污水的概述 0092.1.1 污水中的组分 0092.1.2 取样与分析技术 0102.1.3 污水的性质 0102.1.4 污水中的无机物和有机物 0112.2 纯水制备 0152.2.1 反渗透技术 0152.2.2 电渗析技术 0202.2.3 电去离子技术 0242.3 污水处理 0282.3.1 物理处理过程 0282.3.2 化学处理过程 0292.3.3 生物处理过程 0312.4 海水淡化 0332.4.1 反渗透技术 0342.4.2 多级闪蒸技术 0352.4.3 多效蒸发技术 0362.4.4 机械式蒸汽再压缩技术 0372.5 MVR海水淡化技术的比较优势 0392.5.1 基于MVR技术的海水淡化工艺 0402.5.2 工艺流程 0402.5.3 工艺参数的选取 0402.5.4 处理水质 0412.5.5 能耗对比分析 0412.5.6 技术分析与预测 041参考文献 042第3章 光电净化技术 0443.1 光化学反应 0453.1.1 光合作用 0453.1.2 光氧化还原 0463.2 光催化反应 0513.2.1 光催化反应原理 0533.2.2 紫外光催化反应 0563.2.3 可见光催化反应 0583.2.4 光催化材料的制备方法 0673.2.5 光催化工艺的应用研究 0753.3 电催化反应 0783.3.1 电催化反应原理 0783.3.2 电催化材料与器件 0823.3.3 电催化的应用研究 0853.4 光电催化反应 0873.4.1 光电催化反应原理 0883.4.2 光电催化材料与器件 0923.5 膜电容效应 1053.5.1 电容去离子原理 1053.5.2 膜电容去离子原理 108参考文献 110第4章 光电净化技术的工程应用 1184.1 太阳能光伏在水处理领域的应用 1194.1.1 太阳能光伏技术简介 1194.1.2 太阳能光伏发电与传统生化法水处理的结合应用 1214.1.3 太阳能光伏发电与海水淡化的结合应用 1214.2 光催化和光电催化在河流湖泊水净化中的应用 1224.2.1 光催化技术在河流湖泊水净化中的应用 1234.2.2 光电催化技术在河流湖泊水净化中的应用 1244.3 光电催化在工业污水净化中的应用 1254.3.1 光电催化技术在日化废水处理中的应用 1264.3.2 光电催化技术在太阳电池生产废水处理中的应用 1274.3.3 光电催化技术在真空镀膜工业废水处理中的应用 1294.3.4 光电催化技术在电泳废水处理中的应用 1304.3.5 光电催化技术在垃圾渗滤液/ 压滤液处理中的应用 130参考文献 132第5章 光电净化技术的应用展望 1335.1 光电净化技术相关的材料发展 1345.1.1 光催化材料体系 1345.1.2 纳米电催化材料体系 1415.2 光电净化技术在环保领域的应用前景 1445.2.1 对有机废水的降解净化 1445.2.2 空气净化 1455.2.3 光电催化在COD测定中的应用 1455.2.4 光电催化技术在重金属离子回收中的应用 1465.2.5 光电催化材料在传感器中的应用 1465.2.6 光电催化材料在太阳能分解水方面的应用 1475.3 光电净化技术的发展前景展望 148参考文献 148
内容摘要
1.1光电净化技术背景1.1.1光与水简介光是由各种能量的光子所组成的,具有波粒二象性。目前,光速是人类已知的最高速度(约3×108m/s),现代物理或科学理论均是基于光速为极限速度而建立的,即所有速度不会超过光速。光的波长主要在100~3000nm范围,其中100~380nm为紫外光,380~780nm为可见光,在780nm以上为红外光。光子是具有能量而无质量的“粒子”,光的波长越短,光子的能量越高;反之,则光子的能量越低。水由氢、氧元素组成,分子式为H2O。不同温度下,水主要以固、液、气三态的形式存在。温度(摄氏度)是以水的形态定义的,即冰水混合态为0℃,水的沸点为100°℃[海平面1atm(latm=1.01325×10Pa)下,760mmHg(1mmHg=1.33322×102Pa)]。“有了光和水就有了生命”。地球的能源主要来源于太阳光的辐射,使得气候,特别是气温,在一定阶段内较为稳定,形成了良好的生态环境,光为地球生命提供了能量来源。水在地球生态中起关键作用,地球表面约有70%被水覆盖。人体也是一个水生态系统,在人体的成分构成中水占65%~70%,水是生命运行的重要载体,如水是构成血液、组织液、细胞内液等的主要成分,是生命最重要的组成部分。1.1.2水的重要性水是生命之源,一切生命活动都起源于水。如人体内的水分,占到体重的65%~70%,在人体中水成为液体循环系统的载体,具有维持机体的离子浓度渗透压、酸碱平衡和调节体温等作用。水本身也参与体内氧化、还原、合成、分解等化学反应。水的比热容高,有保持机体温度均衡和平衡的作用。植物中含有的水分一般占体重的80%以上,也是有机合成(光合作用)和养料运输的载体,直接参与养料的运输和吸收、气体的运输和交换、离子的渗透和扩散等。现代工农业生产和人类的日常生活更是离不开水,水在餐饮、清洗、灌溉、养殖、制造、加工、净化、冷却等方面发挥着重要的作用。随着社会经济的发展,人类的活动对环境的影响越来越大,特别是工农业生产中所排放的污水对环境的污染也越来越严重,许多区域的污染已超过了生态环境的自净恢复能力,造成了对生态环境的破坏。地球表面约有70%被水覆盖,水对地球生态具有非常重要的作用。如具有调节气候的作用,大气中的水汽能阻挡约60%的地球辐射量,保护地球不至于被很快冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收存储热量,在冬季则能缓慢地释放热量,使气温在一定范围内保持恒定。海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪和江河汇入海洋。地球水循环如图1-1所示。地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海洋里的水都是咸水,占大部分(约占地表水体的97%)。陆地上的河流、湖泊中的淡水占一小部分(约占地表水体的3%)。按地球上水的体积分布,海洋水约占97.2%,冰川和冰盖水约占1.8%,地下水约占0.9%,湖泊和河里的淡水约占0.02%:大气中的水蒸气约占0.001%。
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主编推荐
1.内容跨度大——从光电材料、水污染知识到光电材料的净化技术应用,对科研人员开阔视野,对标研究有一定的启发作用。
2.编著队伍强——由我国光电材料方面的知名专家孙卓院士领衔编著,集中了孙教授团队近20年的研究成果,可参考性强。
3.印制精美——采用彩色印刷,图表显示清晰,对原理阐述更清晰,阅读获得感更强。
精彩内容
《光电净化水处理》在简要介绍光电净化技术的基础上,较为详细地介绍了污水的成分与性质,污水处理与海水淡化技术,重点阐述光化学、光催化、电催化、光电催化、膜电容等原理和技术以及在环境净化领域的应用,包括光电净化技术的工程应用及展望,全书理论与实践紧密结合,列举了大量领先的工程应用实例,为相关领域的技术和管理人员提供了重要的参考。
本书可供光电催化领域、环境材料领域、水处理领域的研究人员和技术人员参考阅读,也可供化工、环境等领域的人员参考阅读,还可供相关专业高等院校师生参考。
媒体评论
1.内容跨度大——从光电材料、水污染知识到光电材料的净化技术应用,对科研人员开阔视野,对标研究有一定的启发作用。
2.编著队伍强——由我国光电材料方面的知名专家孙卓院士领衔编著,集中了孙教授团队近20年的研究成果,可参考性强。
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