環(huán)境材料基礎(chǔ)

第1章緒論1

1?1環(huán)境材料的涵義1

1?1?1環(huán)境材料的提出1

1?1?2環(huán)境材料的涵義2

1?2環(huán)境材料的研究背景2

1?2?1材料的地位2

1?2?2環(huán)境對材料的作用3

1?2?3材料對環(huán)境的影響4

1?2?4環(huán)境材料與環(huán)境保護(hù)8

1?3環(huán)境材料學(xué)的研究內(nèi)容與任務(wù)9

1?3?1環(huán)境材料學(xué)的定義9

1?3?2環(huán)境材料學(xué)的研究內(nèi)容和研究

方法9

1?3?3環(huán)境材料學(xué)的任務(wù)10

1?4環(huán)境材料學(xué)的發(fā)展概況10

思考題11

參考文獻(xiàn)12

第2章材料科學(xué)基本知識13

2?1材料的分類和組成14

2?1?1材料的分類14

2?1?2材料的要素15

2?1?3材料的組成16

2?2材料的結(jié)構(gòu)22

2?2?1晶體22

2?2?2非晶體、準(zhǔn)晶與液晶27

2?2?3材料的表面與界面29

2?3材料的性能31

2?3?1力學(xué)性能32

2?3?2熱學(xué)性能33

2?3?3電學(xué)性能35

2?3?4光性能35

2?3?5磁性能36

2?4材料制備基礎(chǔ)37

2?4?1材料的合成與加工37

2?4?2基于液相?固相轉(zhuǎn)變的材料制備37

2?4?3基于固相?固相轉(zhuǎn)變的材料制備39

2?4?4基于氣相?固相轉(zhuǎn)變的材料制備40

思考題41

參考文獻(xiàn)41

第3章材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價42

3?1LCA方法的起源與進(jìn)展研究42

3?1?1LCA的起源與發(fā)展42

3?1?2LCA的定義43

3?1?3LCA在國外的研究進(jìn)展44

3?1?4LCA在國內(nèi)的研究進(jìn)展46

3?2材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價

方法47

3?2?1常見的環(huán)境指標(biāo)及其表達(dá)方法47

3?2?2環(huán)境材料與材料生命周期評價49

3?2?3材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價的特點49

3?3材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價過程50

3?3?1確定目標(biāo)范圍50

3?3?2清查分析51

3?3?3環(huán)境影響評價52

3?3?4評價結(jié)果解釋53

思考題54

參考文獻(xiàn)54

第4章材料的生態(tài)設(shè)計與理論55

4?1生態(tài)設(shè)計55

4?1?1可持續(xù)發(fā)展原理55

4?1?2材料設(shè)計57

4?1?3生態(tài)設(shè)計58

4?1?4產(chǎn)品和材料的生態(tài)設(shè)計60

4?2材料流理論和材料生產(chǎn)的資源效率63

4?2?1材料流理論63

4?2?2材料生產(chǎn)的資源效率65

4?2?3資源的綜合利用66

4?3材料生態(tài)設(shè)計的基本原則和戰(zhàn)略68

4?3?1生態(tài)設(shè)計的基本原則68

4?3?2生態(tài)設(shè)計的戰(zhàn)略69

4?4生態(tài)設(shè)計的方法70

4?4?1LCA70

4?4?2檢查清單法與矩陣法74

4?4?3MIPS最小化法75

4?4?4回顧法與宏觀法77

4?5生態(tài)設(shè)計發(fā)展的4階段模型79

思考題80

參考文獻(xiàn)80

第5章材料的環(huán)境友好加工及制備82

5?1材料的環(huán)境友好加工及制備工藝82

5?1?1再循環(huán)利用技術(shù)82

5?1?2避害技術(shù)85

5?1?3控制技術(shù)86

5?1?4補(bǔ)救修補(bǔ)技術(shù)88

5?2清潔生產(chǎn)工藝和技術(shù)90

5?2?1清潔生產(chǎn)的概念和理論基礎(chǔ)90

5?2?2清潔生產(chǎn)的內(nèi)容94

5?2?3實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的主要途徑96

5?2?4清潔生產(chǎn)的評價99

思考題103

參考文獻(xiàn)103

第6章環(huán)境治理功能材料與技術(shù)104

6?1環(huán)境凈化材料104

6?1?1大氣污染治理材料與技術(shù)104

6?1?2水體污染治理材料與技術(shù)107

6?1?3其他污染控制材料與技術(shù)113

6?2環(huán)境修復(fù)材料與技術(shù)114

6?2?1固體廢物的處理與資源化114

6?2?2重金屬污染的防治116

6?2?3固沙材料及沙漠治理技術(shù)118

6?3環(huán)境替代材料120

6?3?1氯氟烴化合物替代材料120

6?3?2無磷洗滌劑的開發(fā)121

6?3?3石棉替代材料123

思考題125

參考文獻(xiàn)125

第7章環(huán)境生物材料127

7?1環(huán)境生物材料簡介127

7?2生物填料的分類及特點129

7?2?1定型固定式填料129

7?2?2懸掛式填料130

7?2?3懸浮式填料131

7?3生物濾料概述132

7?4水處理生物材料選擇的基本原則134

7?4?1足夠的機(jī)械強(qiáng)度134

7?4?2優(yōu)越的物理性狀135

7?4?3優(yōu)良的穩(wěn)定性135

7?4?4良好的表面帶電特性及

親疏水性135

7?4?5無毒性或抑制性136

7?5水處理生物材料136

7?5?1生物活性炭136

7?5?2生物陶粒140

7?5?3新型生物填料--菌絲球142

7?6生物絮凝劑147

7?6?1生物絮凝劑的起源及發(fā)展趨勢147

7?6?2生物絮凝劑的特點和分類148

7?6?3生物絮凝劑的絮凝機(jī)理150

7?6?4生物絮凝劑的生產(chǎn)過程150

思考題151

參考文獻(xiàn)151

第8章金屬類環(huán)境材料153

8?1金屬材料與生態(tài)環(huán)境153

8?1?1金屬與資源153

8?1?2金屬與能源159

8?1?3金屬與生態(tài)環(huán)境破壞159

8?2金屬材料的生態(tài)環(huán)境化162

8?2?1添加無毒無害元素162

8?2?2合金元素的選擇164

8?2?3新鋼種的開發(fā)165

8?3再生金屬資源利用165

8?3?1廢鋼166

8?3?2再生鋁168

8?3?3再生銅169

8?3?4再生鉛172

8?3?5再生鋅173

思考題174

參考文獻(xiàn)174

第9章無機(jī)非金屬類環(huán)境材料175

9?1無機(jī)非金屬材料的分類及特點175

9?1?1分類175

9?1?2特點176

9?2無機(jī)非金屬材料的生態(tài)環(huán)境化176

9?2?1傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料面臨的生態(tài)

環(huán)境問題176

9?2?2無機(jī)非金屬材料的生態(tài)環(huán)境化178

9?3生態(tài)建材181

9?3?1建材與環(huán)境181

9?3?2生態(tài)水泥和生態(tài)混凝土183

9?3?3凈化和修復(fù)裝飾裝修材料187

9?4新型陶瓷190

9?4?1陶瓷與環(huán)境190

9?4?2新型陶瓷生態(tài)材料190

思考題193

參考文獻(xiàn)193

第10章高分子環(huán)境材料194

10?1高分子材料的環(huán)境問題194

10?1?1生產(chǎn)過程帶來的環(huán)境問題194

10?1?2使用過程帶來的環(huán)境問題195

10?1?3廢棄后帶來的環(huán)境問題195

10?2高分子材料的環(huán)境協(xié)調(diào)化技術(shù)195

10?2?1源治理是實現(xiàn)高分子材料與環(huán)境

協(xié)調(diào)發(fā)展的根本195

10?2?2高分子環(huán)境材料的發(fā)展方向197

10?3廢舊高分子材料的再生循環(huán)技術(shù)198

10?3?1廢舊高分子材料的組成及分類198

10?3?2廢舊高分子材料的回收再循環(huán)

技術(shù)199

10?3?3無回收再利用價值的廢舊高分子

材料的處置技術(shù)201

10?4可降解高分子材料202

10?4?1光降解高分子材料203

10?4?2生物降解高分子材料204

10?4?3光?生物雙降解高分子材料207

10?4?4可降解高分子材料的應(yīng)用與發(fā)展

前景208

10?5長壽命高分子材料209

10?5?1建筑用高分子材料209

10?5?2農(nóng)用高分子材料211

思考題211

參考文獻(xiàn)212

第11章復(fù)合材料的生態(tài)環(huán)境化213

11?1復(fù)合材料及其分類和品種213

11?1?1復(fù)合材料的發(fā)展與特點213

11?1?2復(fù)合材料的分類和品種214

11?2復(fù)合材料與環(huán)境215

11?2?1復(fù)合材料對資源、能源和

環(huán)境的貢獻(xiàn)215

11?2?2復(fù)合材料對環(huán)境的影響和當(dāng)前

存在的問題216

11?2?3復(fù)合材料與環(huán)境協(xié)調(diào)的措施217

11?3復(fù)合材料的生態(tài)設(shè)計217

11?4復(fù)合材料的循環(huán)再生218

11?4?1復(fù)合材料的回收218

11?4?2復(fù)合材料的再生221

11?5具有環(huán)境意識的復(fù)合材料222

11?5?1可降解復(fù)合材料222

11?5?2廢物復(fù)合材料223

11?5?3液晶聚合物復(fù)合材料223

11?5?4分子智能型復(fù)合材料223

11?5?5梯度功能材料224

思考題225

參考文獻(xiàn)225