生態(tài)環(huán)境功能材料

第1章緒論
1.1生態(tài)環(huán)境功能材料學科的興起與發(fā)展 1
1.1.1生態(tài)環(huán)境功能材料學科的興起 1
1.1.2生態(tài)環(huán)境功能材料的分類 2
1.2生態(tài)環(huán)境功能材料的主要研究內(nèi)容 3
1.2.1材料的環(huán)境負荷評價與生態(tài)設計 3
1.2.2非金屬礦資源生態(tài)環(huán)境功能材料 3
1.2.3海洋貝殼資源生態(tài)環(huán)境功能材料 5
1.2.4生物質(zhì)資源生態(tài)環(huán)境功能材料 5
1.2.5尾礦資源生態(tài)環(huán)境功能材料 5
1.2.6新能源退役設施及催化劑資源化應用 6
1.3生態(tài)環(huán)境功能材料學科的發(fā)展方向 6
1.3.1大宗礦物材料、尾礦等天然資源的高效平衡利用模式創(chuàng)新 6
1.3.2生態(tài)環(huán)境功能材料的高端化應用 6
1.3.3人居環(huán)境健康舒適系列生態(tài)環(huán)境功能材料 6
1.3.4現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)種養(yǎng)循環(huán)一體化系列生態(tài)環(huán)境功能材料 7
1.3.5生態(tài)環(huán)境功能材料學科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新 7
1.4擴展閱讀 7
思考題 8
參考文獻 8
第2章材料的環(huán)境負荷評價與生態(tài)設計
2.1材料的環(huán)境負荷評價 9
2.1.1環(huán)境負荷評價的概念與技術框架 9
2.1.2材料環(huán)境負荷評價的基本概念 12
2.1.3材料環(huán)境負荷評價的要素和方法 12
2.1.4材料環(huán)境負荷評價研究的重要意義 12
2.1.5材料環(huán)境負荷評價實例及分析 13
2.2材料的生態(tài)化改造 13
2.2.1材料生態(tài)化改造的基本概念 13
2.2.2材料生態(tài)化改造的基本方法 14
2.3材料的生態(tài)設計 14
2.3.1材料生態(tài)設計的基本概念 14
2.3.2生態(tài)設計與LCA 15
2.3.3材料生態(tài)設計和產(chǎn)品生態(tài)設計 16
2.3.4生態(tài)設計方法與過程 17
2.3.5生態(tài)設計數(shù)據(jù)庫和知識庫 19
2.4典型材料的碳達峰、碳中和路徑 19
2.4.1碳達峰、碳中和基本概念 19
2.4.2鋼鐵行業(yè)碳達峰、碳中和路徑 20
2.4.3煤炭行業(yè)碳達峰、碳中和路徑 20
2.4.4水泥行業(yè)碳達峰、碳中和路徑 21
2.5擴展閱讀 21
思考題 22
參考文獻 22
第3章電氣石礦物生態(tài)環(huán)境功能材料
3.1電氣石礦物的資源稟賦特征 24
3.1.1國外電氣石資源主要分布 24
3.1.2中國電氣石資源主要分布 25
3.2電氣石礦物的結構與性能 27
3.2.1電氣石礦物材料的成分與結構 27
3.2.2電氣石的特異性能 29
3.3電氣石礦物的深加工與性能調(diào)控 31
3.3.1電氣石的提純 31
3.3.2電氣石的細化 33
3.3.3電氣石的稀土強化 35
3.4電氣石礦物材料在環(huán)境領域的應用 35
3.4.1工業(yè)低溫脫硝 35
3.4.2室內(nèi)空氣凈化 36
3.4.3工業(yè)廢水凈化 37
3.4.4污染土壤修復 37
3.4.5其他 38
3.5擴展閱讀 38
思考題 39
參考文獻 40
第4章海泡石礦物生態(tài)環(huán)境功能材料
4.1海泡石礦物的資源稟賦特征 41
4.1.1國外海泡石資源主要分布 42
4.1.2中國海泡石資源主要分布 42
4.1.3海泡石黏土礦產(chǎn)的成礦地質(zhì)特征 43
4.2海泡石礦物的結構與性能 45
4.2.1海泡石礦物材料的成分與結構 45
4.2.2海泡石的主要性能 48
4.3海泡石礦物的深加工與性能調(diào)控 49
4.3.1海泡石除雜方法 49
4.3.2海泡石解束方法 49
4.3.3海泡石礦物的深加工 50
4.4海泡石礦物材料在環(huán)境領域的應用 53
4.4.1室內(nèi)空氣凈化 54
4.4.2污水重金屬吸附 54
4.4.3溫室氣體CO2吸附 54
4.4.4有機污染物的降解 55
4.5擴展閱讀 55
思考題 57
參考文獻 57
第5章蒙脫石礦物生態(tài)環(huán)境功能材料
5.1蒙脫石礦物的資源稟賦特征 59
5.1.1國外蒙脫石礦物資源主要分布 59
5.1.2中國蒙脫石礦物資源主要分布 60
5.2蒙脫石礦物的結構與性能 62
5.2.1蒙脫石礦物的晶體結構與分類 62
5.2.2蒙脫石礦物的物理化學性質(zhì) 64
5.3蒙脫石礦物的深加工與性能調(diào)控 68
5.3.1蒙脫石礦物的鈉化改型 68
5.3.2蒙脫石礦物的提純加工 69
5.3.3蒙脫石礦物酸活化改性 70
5.3.4蒙脫石礦物有機插層改性 72
5.3.5蒙脫石礦物的凝膠性能調(diào)節(jié) 73
5.3.6蒙脫石礦物交聯(lián)改性 74
5.4蒙脫石礦物材料在環(huán)境領域的應用 75
5.4.1工業(yè)廢水處理 75
5.4.2工程防滲 76
5.4.3防風固沙 77
5.4.4氣體污染治理 77
5.4.5放射性廢物處理 78
5.4.6土壤修復 78
5.4.7其他 79
5.5擴展閱讀 80
思考題 82
參考文獻 82
第6章硅藻土礦物生態(tài)環(huán)境功能材料
6.1硅藻土礦物的資源稟賦特征 85
6.1.1硅藻土礦物組成 85
6.1.2硅藻土的形態(tài) 86
6.1.3硅藻土資源與礦物成因 88
6.2硅藻土礦物的結構與性能 89
6.2.1硅藻土礦物的結構 89
6.2.2硅藻土的物理與化學性能 92
6.3硅藻土礦物的深加工與性能調(diào)控 93
6.3.1氧化錳修飾硅藻土 94
6.3.2介孔硅酸鎂修飾硅藻土 95
6.3.3納米零價鐵（nZVI）修飾硅藻土 96
6.3.4鐵酸鋅（ZnFe2O4）修飾硅藻土 98
6.3.5硅藻土表面的有機改性 100
6.3.6硅藻土合成沸石 102
6.4硅藻土礦物材料在環(huán)境領域的應用 103
6.4.1重金屬離子的吸附、轉(zhuǎn)化與固定 103
6.4.2高化學需氧量（COD）污水預處理 104
6.4.3抗倒伏硅肥與土壤調(diào)理 105
6.4.4礦體斷面植被復墾 105
6.4.5沙塵化治理 106
6.5擴展閱讀 107
思考題 108
參考文獻 108
第7章石墨礦物生態(tài)環(huán)境功能材料
7.1石墨的資源稟賦特征 110
7.1.1石墨的成分和主要類型 110
7.1.2石墨礦石特點 112
7.1.3石墨資源研究現(xiàn)狀 113
7.2石墨的結構與性能 113
7.2.1石墨的晶體結構特點 113
7.2.2石墨的性能 115
7.3石墨的深加工與性能調(diào)控 116
7.3.1石墨的深加工 117
7.3.2石墨的納米結構組裝 117
7.4石墨材料在環(huán)境領域的應用 121
7.4.1石油廢水治理 121
7.4.2飲用水處理 123
7.4.3電磁污染治理 123
7.5擴展閱讀 123
思考題 125
參考文獻 125
第8章低品位非金屬礦生態(tài)環(huán)境功能材料
8.1低品位非金屬礦的資源稟賦特征 127
8.1.1凹凸棒石黏土 128
8.1.2煤矸石 130
8.2低品位非金屬礦的性能調(diào)控 131
8.2.1低品位非金屬礦物提純 131
8.2.2低品位非金屬礦物酸活化 132
8.2.3低品位非金屬礦物堿活化 133
8.2.4低品位非金屬礦物熱活化 133
8.2.5低品位非金屬礦物增白 134
8.2.6礦物轉(zhuǎn)化合成沸石 134
8.2.7礦物結構重組合成新材料 135
8.3低品位非金屬礦功能材料在生態(tài)環(huán)境領域的應用 135
8.3.1在大氣污染治理中的應用 136
8.3.2在水污染防治中的應用 137
8.3.3在土壤污染防治中的應用 139
8.4低品位非金屬礦功能材料在生命健康領域的應用 141
8.4.1在抗菌材料中的應用 141
8.4.2在藥物制劑和藥物輸送系統(tǒng)中的應用 141
8.5低品位非金屬礦功能材料在生態(tài)建材領域的應用 142
8.5.1在生態(tài)水泥生產(chǎn)中的應用 142
8.5.2在地質(zhì)聚合物合成方面的應用 142
8.5.3在環(huán)境友好陶瓷方面的應用 142
8.6低品位非金屬礦開發(fā)利用現(xiàn)狀與趨勢 143
8.7擴展閱讀 143
思考題 144
參考文獻 145
第9章海洋貝殼生態(tài)環(huán)境功能材料
9.1海洋貝殼的資源稟賦特征 147
9.2海洋貝殼的成分及微觀結構 148
9.3海洋貝殼的深加工與性能調(diào)控 150
9.3.1高溫熱分解 150
9.3.2高溫結構演變 150
9.4貝殼砂制備易潔抗菌功能陶瓷 152
9.4.1易潔抗菌功能貝瓷坯體 152
9.4.2易潔抗菌功能貝瓷釉料 153
9.4.3易潔抗菌功能海洋貝瓷的制備 154
9.4.4易潔抗菌功能貝瓷的結構和性能 155
9.4.5易潔抗菌功能貝瓷易潔性能評價方法與標準化 156
9.5海洋貝殼在綠色建材中的應用 158
9.5.1貝殼作為建材的應用歷史 158
9.5.2生物質(zhì)碳酸鈣的制備 159
9.5.3貝殼生物質(zhì)碳酸鈣或氧化鈣制備建筑涂料 161
9.5.4其他 161
9.6擴展閱讀 162
思考題 163
參考文獻 163
第10章生物炭生態(tài)環(huán)境功能材料
10.1生物炭的資源稟賦特征 164
10.2生物炭的結構與性能 165
10.2.1生物炭的生產(chǎn)工藝 165
10.2.2生物炭的物理性質(zhì) 168
10.2.3生物炭的化學性質(zhì) 169
10.3生物炭的深加工與性能調(diào)控 170
10.3.1物理方法 170
10.3.2化學方法 171
10.3.3生物方法 172
10.4生物炭在環(huán)境領域的應用 173
10.4.1土壤修復 173
10.4.2溫室氣體吸收 174
10.4.3工業(yè)廢水重金屬去除 174
10.4.4有機化合物去除 176
10.4.5消毒抑菌 176
10.5擴展閱讀 177
思考題 178
參考文獻 178
第11章鐵尾礦生態(tài)環(huán)境功能材料
11.1鐵尾礦礦物的資源稟賦特征 180
11.2鐵尾礦礦物的組成與結構 182
11.2.1鐵尾礦的成分組成 182
11.2.2鐵尾礦的微觀結構 183
11.3鐵尾礦礦物的深加工與性能調(diào)控 185
11.3.1熱處理 185
11.3.2酸處理 185
11.3.3堿處理 185
11.3.4堿-熱聯(lián)合處理 185
11.3.5堿-熱-酸聯(lián)合處理 186
11.3.6機械力活化處理 186
11.4鐵尾礦礦物材料在環(huán)境領域的應用 186
11.4.1水處理 187
11.4.2廢氣處理 187
11.4.3土壤修復和改良 188
11.4.4其他 189
11.5擴展閱讀 190
思考題 191
參考文獻 191
第12章鋰輝石尾礦生態(tài)環(huán)境功能材料
12.1鋰輝石尾礦的資源稟賦特征 193
12.1.1鋰輝石及其尾礦資源 193
12.1.2鋰輝石尾礦資源應用前景 195
12.2鋰輝石尾礦的結構與性能 195
12.2.1鋰輝石尾礦的化學組成 196
12.2.2鋰輝石尾礦的物相組成 196
12.2.3鋰輝石尾礦的形貌和結構特征 197
12.3鋰輝石尾礦的深加工和性能調(diào)控 199
12.3.1鋰輝石尾礦浮選云母 199
12.3.2鋰輝石尾礦浮選鋰輝石 200
12.3.3鋰輝石尾礦浮選分離石英和長石 200
12.4鋰輝石尾礦材料在環(huán)境領域的應用 201
12.4.1鋰輝石尾礦生產(chǎn)水泥 201
12.4.2鋰輝石尾礦生產(chǎn)混凝土 202
12.4.3鋰輝石尾礦合成地質(zhì)聚合物 202
12.4.4鋰輝石尾礦生產(chǎn)陶瓷 203
12.4.5鋰渣合成分子篩 203
12.4.6其他 204
12.5擴展閱讀 204
思考題 205
參考文獻 205
第13章新能源退役設施及催化劑資源化應用
13.1退役鋰動力電池材料 207
13.1.1鋰動力電池回收利用背景 207
13.1.2三元材料鋰動力電池的回收技術 208
13.1.3磷酸鐵鋰動力電池的回收技術 211
13.2退役鎳氫電池材料 213
13.2.1鎳氫電池發(fā)展現(xiàn)狀 213
13.2.2鎳氫電池產(chǎn)生的電極廢料 214
13.2.3鎳氫電池回收再利用技術 214
13.3退役催化劑材料 216
13.3.1廢催化劑回收背景 216
13.3.2廢催化劑中有價金屬的回收 217
13.4擴展閱讀 219
思考題 220
參考文獻 220