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| 編輯推薦： |
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本书主要内容包括 环境催化材料的制备、环境催化材料的表征与分析、环境催化材料的机理分析、环境催化材料的密度泛函理论计算、环境催化材料在重金属钝化方面的应用、环境催化材料在有机物污染物去除方面的应用、环境催化材料在湖库藻类控制方面的应用、环境催化材料在微塑料去除方面的应用。本书可作为高等学校化学化工类、材料类、环境科学类及有关专业的环境催化实验课教材。
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| 內容簡介： |
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随着环境学和材料学的不断发展，环境催化材料的研究内容日益丰富，所涉及的实验方法和研究手段也在不断更新。本书内容贯穿一条主线——环境催化材料的制备与特性表征—环境催化材料的机理分析—环境催化材料在环境污染治理中的应用，系统地将材料化学、分析化学、有机化学、环境化学等实验整合成一门具有独立体系的环境催化实验。精选37个实验，具体内容涉及金属基和碳基催化材料的制备与表征、密度泛函理论计算以及环境中典型无机和有机污染物的检测分析和去除效果评价， 如重金属、药品与个人护理品、湖库藻类、微塑料等。本书可作为高等院校环境类、化学化工类、材料类及有关专业的环境催化实验课程教材，也可供相关科研和技术人员参考。
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| 關於作者： |
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高潘潘，杭州师范大学环境与生命科学学院副教授。【研究方向】 水环境催化净化技术及原理 化学氧化/还原技术 环境功能材料的研发与应用。 【学术简介】 长期从事典型环境污染物控制和催化机理研究，主要关注抗生素等新兴有机污染和湖库藻类的绿色治理技术，具有环境化学与材料科学双重研究背景，在Journal of Hazardous Materials、Chemical Engineering Journal、Environmental Science: Nano等环境化学领域期刊发表7篇SCI论文，第 一作者5篇一区论文，包含1篇ESI高被引论文，H因子6，被引用300余次。主持浙江省自然科学基金项目（LQ22E080003，2022.01-2024.12，10万元）和校科研启动经费资助项目（2021QDL061，2021.09-2023.12，50万），先后参与国家自然科学基金创新研究群体项目、国家自然科学基金面上项目、973子课题等研究工作，获得博士研究生国家奖学金等。 【学术兼职】 担任Journal of Hazardous Materials、Water Environment Research等SCI期刊的受邀审稿人，并荣获Water Environment Research期刊的“2020 Outstanding Reviewer”、“2019 TOP Reviewer”称号；担任北控水务基团东部大区项目研究专员。
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| 目錄：
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第一章 环境催化材料的制备 1
实验1 锰基催化材料的制备——δ-MnO2 1
实验2 铁基催化材料的制备——纳米零价铁 2
实验3 生物炭基催化材料的制备 4
实验4 氮化碳基催化材料的制备 6
实验5 碳基单原子催化材料的制备 8
实验6 钙钛矿型催化材料的制备 10
实验7 Zn-MOFs催化材料的制备 12
第二章 环境催化材料的表征与分析 15
实验8 环境催化材料的晶型表征与分析 15
实验9 环境催化材料的表面形貌表征与分析 18
实验10 环境催化材料的表面元素表征与分析 21
实验11 环境催化材料的表面官能团表征与分析 23
实验12 环境催化材料的表面电荷表征与分析 26
第三章 环境催化材料的机理分析 30
实验13 环境催化材料的电化学表征与分析 30
实验14 活性氧物种的检测与分析 (一) 34
实验15 活性氧物种的检测与分析 (二) 37
第四章 密度泛函理论计算在环境催化中的应用 40
实验16 高斯软件的界面介绍与构建分子模型 40
实验17 高斯软件对有机物分子结构的模拟计算 47
实验18 高斯软件对有机物过渡态的模拟计算 53
第五章 环境催化材料在重金属钝化方面的应用 63
实验19 水中重金属离子 (铜、铅、镉)的检测与分析 63
实验20 活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能 66
实验21 氮化碳基催化剂对水中砷的氧化作用 70
实验22 改性生物炭材料对土壤中砷的钝化作用 73
第六章 环境催化材料在有机污染物去除方面的应用 76
实验23 水中典型药品与个人护理品的检测与分析 76
实验24 水中典型内分泌干扰物的检测与分析 79
实验25 水中典型持久性有机污染物的检测与分析 82
实验26 Zn-MOFs材料对酸性红66的吸附性能 87
实验27 δ-MnO2 活化过氧化氢技术催化氧化磺胺甲唑 91
实验28 LaMnO3 钙钛矿活化过硫酸盐技术催化氧化双酚A 94
实验29 Fe/g-C3N4 光催化氧化诺氟沙星 97
第七章 环境催化材料在湖库藻类控制方面的应用 100
实验30 铜绿微囊藻的培养 100
实验31 藻细胞生长曲线的绘制 103
实验32 叶绿素a的检测与分析 106
实验33 微囊藻毒素的检测与分析 108
实验34 碳基单原子催化剂氧化去除铜绿微囊藻和藻毒素 110
第八章 环境催化材料在微塑料去除方面的应用 114
实验35 环境水体中微塑料的检测与分析 114
实验36 TiO2 光催化氧化微塑料颗粒的形貌分析 116
实验37 TiO2 光催化氧化微塑料颗粒的产物分析 118
附录 121
附录一:新污染物治理行动方案 121
附录二:重点管控新污染物清单 (2023年版) 125
附录三:生活饮用水卫生标准 131
参考文献 137
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| 內容試閱：
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在全球水资源日益紧张与环境问题愈发严峻的今天，水污染已成为制约经济社会可持续发展的重要因素之一。工业废水、农业面源污染、生活污水等排放源不断向水体中释放有毒有害物质，导致水质恶化，生态系统受损，甚至威胁到人类健康。因此，寻找高效、经济、环保的水污染治理技术，对保护水资源、维护生态平衡、促进社会经济健康发展具有重大意义。
环境催化技术，作为环境科学与材料科学交叉融合的前沿领域，以其独特的优势在环境污染治理中展现出巨大的潜力。催化材料作为环境催化技术的核心，能够通过降低化学反应的活化能，加速污染物向无害或低毒物质的转化过程，从而实现水质的净化和提升。此外，环境催化材料还具有操作简便、能耗低、可重复利用等优点，为环境污染治理提供了一种绿色、可持续的解决方案。
本书分为八章，主要包括环境催化材料的制备、环境催化材料的表征与分析、环境催化材料的机理分析、密度泛函理论计算在环境催化中的应用、环境催化材料在环境污染治理中的应用，共37个实验，具体内容涉及金属基和碳基催化材料的制备、环境催化材料的表面特性表征、催化机理分析、密度泛函理论计算以及环境中典型无机和有机污染物的检测分析和去除效果评价，如重金属、药品与个人护理品、湖库藻类、微塑料等。
本书由高潘潘担任主编，具体分工为:第一、三、四、六、七章和附录由高潘潘编写，第二、五章由丁佳锋、高潘潘编写，第八章由郑磊编写，全书最后由高潘潘统编定稿。在本书的编写过程中，还参考了一些专家学者的相关文献资料，并得到了化学工业出版社的帮助和支持，在此一并表示诚挚的感谢。
限于编者学术水平，疏漏和不妥之处在所难免，敬请广大读者不吝指教。
编者
2025年4月
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