課程概述
在解決目前人類所面臨的各種環境污染問題的實踐中,各類功能材料起著不可或缺的作用。環境功能材料不僅在環境污染控制、水土氣污染修復、先進環保設備方面發揮著重要的作用,而且在解決能源危機、環境污染全球問題等方面也發揮著巨大的作用。例如,化石能源的短缺和清潔能源的綜合利用問題都存在較大的技術障礙,都迫使人們以光伏、光催化、光熱等形式捕集或更高效得儲存能源,
這一過程中要求提供光電轉換材料、光熱轉化材料、光能或電能貯存和轉化材料等。顯然這些材料對於從根本上解決環境問題具有極其重要的意義。
本課程從環境功能材料的結構、性能、加工、使用四大要素出發,
全而闡述環境科學與工程領域中一些關鍵材料的設計、制備、性能與應用等。本課程以新的視角切入環境功能材料,主要講述常用環境功能材料如光能驅動環境功能材料、電能驅動環境功能材料、熱能驅動環境功能材料、化學能驅動環境功能材料、表面能驅動環境功能材料,並闡述其在設計、制備、性能與應用等方面的基本理論知識。通過本課程學習,達到從環境功能材料的物理化學本質上認識和掌握其功能特性的物理化學來源,為合理使用和開發環境功能材料打下基礎。
本課程基於綜合性入門與核心專業課程的定位,在教學過程中全面培養學生的知識、能力與素質,使學生瞭解環境功能材料學的基本理論與方法,並分別掌握環境功能材料學的基本研究方法。通過本課程學習,學生可以瞭解環境功能材料設計的整體思路,並在面臨未來環境科學與工程工作實踐與科學研究中面臨的材料問題時,具備自主思考與解決問題的能力。
教學單元
1 第一章 環境功能材料概論
第一節 「革故鼎新」——材料的發展歷史
第二節 「涇渭分明」——材料學科與分類
第三節 「鹽香風色」——材料的成分與組織結構
第四節 「管中窺豹」——材料的分析表徵
第五節 「洞若觀火」——材料的分析表徵
2 第二章 光能驅動環境功能材料
第一節 「煦色韶光」——光與電磁波
第二節 「神火之盜」——人造光源
第三節 「珠聯璧合」——光芬頓材料
第四節 「炙手可熱」——光熱材料
第五節 「河出伏流」——光催化材料(上)
第六節 「陰陽相生」——光催化材料(中)
第七節 「君子不器」——光催化材料(下)
3 第三章 電能驅動環境功能材料
第一節 「飆發電舉」——電與人類發展
第二節 「被繡之犧」——電芬頓材料
第三節 「引針拾芥」——電吸附材料
第四節 「剖幽析微」——電滲析材料
第五節 「剛柔相濟」——電催化材料(上)
第六節 「江海同歸」——電催化材料(下)
4 第四章 熱能驅動環境功能材料
第一節 「風雲激盪」——熱能基本原理
第二節 「流金鑠石」——熱催化材料
第三節 「長轡遠御」——微波催化材料
第四節 「江翻海沸」——濕式催化材料
5 第五章 化學能驅動環境功能材料
第一節 「萬物自化」——化學與化學能
第二節 「臭腐神奇」——臭氧催化材料
第三節 「左宜右有」——芬頓材料
第四節 「避實擊虛」——零價金屬材料
第五節 「超群絕倫」——過氧化物材料
6 第六章 表面能驅動環境功能材料
第一節 「相濡以沫」——表面及表面能
第二節 「表裡相依」——吸附材料(上)
第三節 「目成心許」——吸附材料(下)
第四節 「奇正相合」——離子交換材料
第五節 「條分縷析」——膜分離材料
7 第七章 環境功能材料新進展
第一節 「礪帶山河」——歷史與環材」後浪」
第二節 「蹈機握杼」——「環境」與「功能」
課程列表
名稱 時間長度
第01講1_1 「革故鼎新」——材料的發展歷史 00:17:43
第02講1_2 「涇渭分明」——材料學科與分類 00:12:16
第03講1_3 「鹽香風色」——材料的成分與組織結構 00:11:18
第04講1_4 「管中窺豹」——材料的分析表徵 00:08:44
第05講1_5「洞若觀火」——材料的分析表徵 00:11:58
第06講2_1 「煦色韶光」——光與電磁波 00:09:30
第07講2_2 「神火之盜」——人造光源 00:12:54
第08講2_3 「珠聯璧合」——光芬頓材料 00:14:23
第09講2_4 「炙手可熱」——光熱材料 00:19:10
第10講2_5 「河出伏流」——光催化材料(上) 00:12:36
第11講2_6 「陰陽相生」——光催化材料(中) 00:10:59
第12講2_7 「君子不器」——光催化材料(下) 00:18:46
第13講3_1 「飆發電舉」——電與人類發展 00:13:34
第14講3_2 「被繡之犧」——電芬頓材料 00:11:44
第15講3_3 「引針拾芥」——電吸附材料 00:10:51
第16講3_4 「剖幽析微」——電滲析材料 00:12:12
第17講3_5 「剛柔相濟」——電催化材料(上) 00:13:34
第18講3_6 「江海同歸」——電催化材料(下) 00:11:09
第19講4_1「風雲激盪」——熱能基本原理 00:08:26
第20講4_2「流金鑠石」——熱催化材料 00:11:11
第21講4_3「長轡遠御」——微波催化材料 00:08:49
第22講4_4「江翻海沸」——濕式催化材料 00:11:39
第23講5_1「萬物自化」——化學與化學能 00:10:46
第24講5_2「臭腐神奇」——臭氧催化材料 00:14:37
第25講5_3「左宜右有」——芬頓材料 00:07:12
第26講5_4 「避實擊虛」——零價金屬材料 00:11:49
第27講5_5「超群絕倫」——過氧化物材料 00:09:37
第28講6_1「相濡以沫」——表面及表面能 00:11:54
第29講6_2 「表裡相依」——吸附材料(上) 00:17:40
第30講6_3 「目成心許」——吸附材料(下) 00:10:09
第31講6_4 「奇正相合」——離子交換材料 00:08:43
第32講6_5「條分縷析」——膜分離材料 00:14:28
第33講7_1「礪帶山河」——歷史與環材」後浪」 00:12:03
第34講7_2「蹈機握杼」——「環境」與「功能」 00:16:31
|