1.1 Conceptos básicos del diseño de materiales 1
Diseño de materiales 1.1.1
Alcance y nivel del diseño de materiales 2
1.2 Desarrollo del diseño de materiales 4
1.3 Conocimientos básicos de la ciencia de los materiales 5
1.3.1 Panorama general del desarrollo de la ciencia de los materiales 5
1.3 .2 Fundamentos de la estructura del material 7
1.3.3 Fundamentos de la estructura cristalina de los materiales 13
1.4 Métodos de diseño de materiales 16
1.4.1 Tecnología de bases de datos 16
1.4 .2 Sistema experto de inteligencia artificial
1.4.3 Tecnología de simulación por computadora 20
1.4.4 Química cuántica y diseño de materiales 21
1.5 Diseño y materiales funcionales ambientales 23
1.5.1 Cuestiones ambientales y materiales funcionales ambientales 23
1.5.2 Clasificación de materiales funcionales ambientales 24
Referencias 25
2 Materiales de electrodos electrocatalíticos de alta eficiencia 26
2.1 Tecnología de tratamiento de agua electroquímico y teoría básica de la electrocatálisis 26 páginas
2.1.1 Descripción general de la tecnología de tratamiento de agua electroquímico 26
2.1.2 Electrocatálisis y electrodos electrocatalíticos 26
2.1.3 Conceptos básicos de electroquímica de semiconductores 36
2.2 Estructura y propiedades de los materiales de los electrodos electrocatalíticos 46
2.2.1 Composición y estructura del electrodo electrocatalítico 46
2.2.2 Estado superficial del electrodo electrocatalítico y conversión electroquímica de materia orgánica 48
2.2.3 Estructura del electrodo y degradación electrocatalítica de materia orgánica Contaminantes 51
2.3 Preparación y caracterización de electrodos electrocatalíticos 57
2.3.1 Preparación y caracterización de electrodos de PbO2 57
2.3.2 Preparación de electrodos de SnO2 dopados y caracterización de 60
2.4 Aplicación y perspectivas de los electrodos electrocatalíticos en ingeniería ambiental 65
2.4.1 Oxidación electroquímica y reducción electroquímica 66
Oxidación fotoelectroquímica 67
Electroadsorción 68
2.4.4 Electrocoagulación/electroflotación 68
Desinfección electroquímica 69
Bibliografía de referencia 69
Diseño, preparación y aplicación de materiales fotocatalíticos eficientes 71
3.1 Teoría básica de la fotocatálisis 71
3.1.1 Mecanismo y proceso de reacción fotocatalítica 71
3.1.2 Factores que afectan la fotocatalítica reacción 74
3.2 Estructura y rendimiento de materiales fotocatalíticos 76
3.2.1 Efecto de la estructura de bandas de energía en el rendimiento
3.2.2 Efecto de la estructura cristalina del fotocatalizador en rendimiento 79
3.2.3 Métodos para mejorar el rendimiento fotocatalítico 80
3.3 Preparación y producción de materiales fotocatalíticos Caracterización 84
3.3.1 Preparación de materiales fotocatalíticos
3.3.2 Caracterización de materiales fotocatalíticos 86
3.4 Aplicación y perspectivas de los materiales fotocatalíticos 92
3.4.1 Tratamiento de aguas residuales 92
Purificación del aire 92
3.4.3 Extracción y recuperación de metales preciosos 93
3.4.4 Fotocatálisis Efecto antibacteriano de los materiales 93
3.4.5 División fotocatalítica del agua para producir hidrógeno 94
3.4.6 Problemas y perspectivas de los materiales fotocatalíticos 94
Referencias 95
4 Diseño y preparación de catalizadores funcionales para tecnología de oxidación húmeda 97
4.1 Catalizadores de oxidación húmeda 97
4.2 Clasificación de catalizadores de oxidación húmeda 97
4.2.1 Catalizador homogéneo
4.2.2 Catalizador heterogéneo 99
4.3 Diseño de catalizador de oxidación húmeda 101
4.3.1 Diseño de componentes activos 102
4.3.2 Diseño de portador de catalizador 103
4.3. 3 catalizador 1
Diseño de estabilidad de 05
4.4 Preparación del catalizador de oxidación húmeda 107
4.4.1 Método de precipitación 108
4.4.2 Método de impregnación 109
4.5 Investigación sobre el modelo cinético de oxidación húmeda catalítica 111
4.5.1 Modelo de mecanismo 111
4.5.2 Modelo empírico 112
4.5.3 Semiempírico modelo 012
4.6 Aplicación de catalizador de oxidación húmeda 113
Referencia 113
5 Materiales de adsorción y su aplicación en la eliminación de contaminantes ambientales 120
5.1 Teoría básica de la adsorción 120
5.1.1 Concepto de adsorción 120
5.1.2 Fuerza de adsorción 122
5.1.3 Adsorción en la interfaz sólido-gas 124
5.1.4 Adsorción en la interfaz sólido-líquido 127
5.2 Características generales y caracterización de los materiales adsorbentes 131
5.2.1 Clasificación de los materiales adsorbentes 131
5.2.2 Propiedades físicas y características de los materiales adsorbentes 132
5.3 Adsorbente 134
Carbón activado 134
5.3.2 Resina adsorbente 137
5.3.3 Gel de sílice 141
5.3.4 Tamiz molecular de zeolita 143
5.3.5 Alúmina activada 145
Tierra de diatomeas 146
5.3.7 Adsorbente de quitina 147
Referencia 147
6 Materiales de control de la contaminación electromagnética 149
6.1 Espectro electromagnético y resumen de peligros 149
6.1.1 Espectro electromagnético 149
6.1.2 Peligros electromagnéticos para el cuerpo humano 150
6.1.3 Interferencias electromagnéticas 154
6.1. 4 Fuga de ondas electromagnéticas 155
6.1.5 Método de protección contra radiación electromagnética 155
6.2 Materiales de blindaje electromagnético 155
6.2.1 Mecanismo de blindaje electromagnético
6.2 .2 Materiales de blindaje electromagnético 158
6.3 Principios de absorción de ondas electromagnéticas y materiales absorbentes 163
6.3.1 Principios de absorción de ondas electromagnéticas 163
6.3.2 Materiales absorbentes de ondas electromagnéticas 164
6.4) Diseño y preparación de materiales de protección radiológica 168
6.4.1 Principio de blindaje de los materiales de protección contra rayos X(γ) 5438 068
6 . 4 . 2 Requisitos y determinación de los materiales protectores contra rayos X 170
6.4.3 Materiales protectores contra rayos X(γ) y su preparación 170
6.5 Radiación ultravioleta y su control 172
6.5.1 Daño de los rayos ultravioleta 172
6.5.2 Materiales de control de la radiación ultravioleta 173
6.6 Radiación infrarroja y su control 176
6.6.1 Principios de control de la radiación infrarroja 176
6.6.2 Materiales de control de la radiación infrarroja 177
6.7 Aplicación de materiales de control de la contaminación electromagnética 178
6.7. 1 Militar 178
6.7.2 Protección de instrumentos electrónicos 178
6.7.3 Protección personal 179
Referencia 179
7 Control de la contaminación acústica materiales 181
7.1 Peligros y control del ruido 181
7.1.1 Peligros del ruido 181
7.1.2 Métodos básicos de control del ruido 184
7.2 Materiales fonoabsorbentes y sus aplicaciones 186
7.2.1 Materiales porosos fonoabsorbentes 186
7.2.2 ***Materiales estructurales fonoabsorbentes por vibraciones 188
7.3 Materiales de aislamiento acústico y sus aplicaciones 189
p>
7.3.1 Pared insonorizada 190
7.3.2 Cubierta insonorizada 190
7.3 .3 Pantalla insonorizada 191
7.3
.4 Sala insonorizada 191
7.4 Materiales de reducción de ruido y sus aplicaciones 192
7.4.1 Silenciador resistivo 192
7.4.2 Silenciador resistente 193
p>7.4.3 Silenciador compuesto de impedancia 194
7.4.4 Silenciador de placa microperforada 194
7.4.5 Silenciador activo 195
7.5 Amortiguación materiales 196
Referencia 199
8 Nuevos materiales alternativos amigables con el medio ambiente 200
8.1 Sustitución de refrigerante clorofluorocarbono 200
8.1.1 Características del flúor y peligros del refrigerante clorocarbono 200
8.1.2 Sustitución del refrigerante clorofluorocarbono 201
8.1.3 Aplicación y perspectivas del nuevo refrigerante 203
8.2 Detergentes sin fósforo 203
Detergentes y medio ambiente 203
8.2.2 Tipos de adyuvantes de detergentes sin fosfatos 204
8.2.3 Aplicación y perspectivas de los detergentes sin fósforo 206
8.3 Materiales sustitutos del asbesto 207
8.3.1 Características y peligros del asbesto 207
8.3.2 Tipo de materiales sustitutos del asbesto 207
8.3.3 Aplicación y perspectivas de materiales alternativos al amianto 209
8.4 Materiales de embalaje ecológicos 210
8.4.1 Materiales de embalaje y medio ambiente 210
8.4.2 Conceptos básicos y características de los materiales de embalaje ecológicos 210
8.4.3 Clasificación de la tecnología de procesamiento de materiales de embalaje ecológicos 211
8.4.4 Clasificación de las materias primas para materiales de embalaje ecológicos 212
8.4.5 Aplicación y perspectivas de los materiales de embalaje ecológicos 215
8.5 Plásticos biodegradables 215
8.5.1 Plásticos y medio ambiente ecológico 215
8.5.2 Conceptos básicos y características de los plásticos biodegradables 216
8.5.3 Clasificación de los plásticos biodegradables 217
8.5.4 Aplicaciones y perspectivas de los plásticos biodegradables 219
p>8.6 Construcción sustentable Materiales 220
Materiales de construcción y medio ambiente 220
8.6.2 Conceptos básicos y características de los materiales de construcción ecológicos 221
8.6 Clasificación de los materiales de construcción ecológicos 221<. /p>
8.6.4 Aplicación y perspectivas de los materiales de construcción ecológicos 226
Referencia 227
9 Tecnología energética y materiales funcionales 229
9.1 Materiales funcionales para células solares 229
9.1.1 Teoría básica de las células solares 229
9.1.2 Clasificación de materiales de células solares 230
9.1 .3 Materiales de energía fotoeléctrica y propiedades 230
9.1.4 Aplicación y perspectivas de las células solares 56636.868668686666
9.2 Materiales funcionales de las pilas de combustible 236
Clasificación de las pilas de combustible 236
9.2.2 Materiales funcionales para pilas de combustible de membrana de intercambio de protones 237
9.2.3 Materiales funcionales para pilas de combustible de óxido sólido 240
9.2.4 Fusión Materiales funcionales para pilas de combustible de carbonato 244
9.2.5 Materiales funcionales para pilas de combustible alcalinas 244
9.2.6 Materiales funcionales para pilas de combustible de ácido fosfórico 246
9.2.7 Materiales funcionales para combustible microbiano Pilas 247
9.2.8 Aplicación y perspectivas de las pilas de combustible 248
9.3 Materiales de extrema presión y antidesgaste y ahorro y reducción del consumo energético 249
9.3. 1 Principios básicos de las reacciones triboquímicas 249
9.3.2 Aceite lubricante y aditivos para aceites lubricantes 251
9.3.3 Aditivos antidesgaste de extrema presión 253
9.3. 4 Preparación de aditivo antidesgaste y extrema presión compuesto de tierras raras modificado en superficie 257
9.3.5 Perspectivas de desarrollo de materiales antidesgaste y extrema presión 259<
/p>
9.4 Generación de energía MHD y diseño y preparación de materiales nano-MHD 259 páginas
9.4.1 Principios y características de la generación de energía por fluido magnético 260
9. 2 Clasificación MHD de generación de energía
9.4.3 Diseño y preparación de materiales fluidos nanomagnéticos 261
9.4.4 Aplicación y perspectivas del fluido nanomagnético 263
Referencias 263