贺泓院士等 | 环境催化：原理及应用
The following article is from 科学出版社 Author Science Press
催化科学和技术的发展在给我们带来极大的物质生活利益的同时，也使得人类活动对自然界的干预和改造能力大大加强。
如果说催化科学和技术是现代工业文明发展至今的基石之一，相信它也必将成为解决人类面临的可持续发展问题的关键技术，因此环境催化应运而生。
环境催化的使命是用催化的手段解决人类面临的化学污染问题，这成为催化科学和技术发展所面临的新挑战。
环境催化的定义
从催化化学的本质上看，所有人为的催化过程和自然的催化过程都会对环境产生直接的或间接的影响。显然，人为对催化过程所做出的改进，例如增加催化剂的活性、提高选择性和增加催化剂寿命等，都可以起到减少有害副产物、减少能源和原材料消耗、减轻环境负荷的作用，这些都可以为改善环境做出贡献。反过来，掌握了催化技术的人类对自然界的干预和改造能力大大加强，这又增加了人类活动影响超出环境所能承受范围的风险。从主观上讲，环境催化的概念是顾及人类可持续发展的环境友好的催化科学和技术。但是从学科划分来看，上述定义在目前看来显然是过于宽泛，并不适应现有的知识体系和学科结构。不仅如此，这种依据主观愿望所下的定义显然不包括自然界自发的环境催化过程，然而这种不以人的意志为转移的催化过程都会对环境产生不同程度的作用。
在《环境催化：原理及应用》中，环境催化包括人为的环境催化和自然界中自发的环境催化。人为的环境催化内容在本书中仅限于在以下的过程中所研究和使用的催化科学和技术：①消除已经产生的污染物(环境催化的狭义定义)；②减少能源转化过程中有害物质的产生(例如天然气催化燃烧、柴油催化脱硫等)；③将废物转化为有用之物(例如甲烷和二氧化碳的资源化)。自发的环境催化可以将整个地球大气层看成一个光和热的反应器，仅限于研究和地球表面以及大气颗粒物有关的非均相大气化学中的界面催化过程，不涉及水中、土壤中和生物体系中的酶催化过程。从广义上讲，凡是涉及可以减少污染物排放的绿色催化过程都可以属于环境催化的范畴，如化学计量催化技术(催化分子氧烯烃环氧化)、手性催化技术、替代有毒有害化学品的催化技术(氟氯烃替代)、产生清洁能源技术(光催化分解水、燃料电池)、可再生来源化学品生产(木质素残留物转化、电催化还原CO2、光催化选择性合成苯甲醛)的催化技术等。限于本书的篇幅，暂不涉及这些内容，留待今后本书再版时适当添加。
环境催化的研究对象和任务
根据以上对环境催化的定义，本书中环境催化的研究对象和任务是，通过催化科学和技术的研究与应用，消除已经产生的污染物；减少能源转化过程中有害物质的产生；将废物转化为有用之物；阐明非均相大气化学中的自发的界面催化过程，从而揭示污染物在环境微界面过程中的迁移转化规律。现阶段本书的主要内容限于催化消除已经产生的污染物以及非均相大气化学中的催化过程的研究和应用。另外，为了保持本书的自明性和系统完整性，结合环境催化的特点，还简要介绍了催化科学和技术的基础知识和研究方法。
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环境催化：原理及应用
贺泓 等 著
北京：科学出版社，2021.8
ISBN 978-7-03-069546-8
责任编辑：杨 震，杨新改
作者简介
贺泓
大气污染防治（环境催化）专家，中国工程院院士（2017）。现任中国科学院生态环境研究中心副主任，区域大气环境研究卓越创新中心首席科学家。主要研究方向为环境催化与非均相大气化学过程，取得柴油车排放污染控制、室内空气净化和大气灰霾成因及控制方面系列成果。获国家自然科学奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、国家科学技术进步奖二等奖、何梁何利基金科学与技术创新奖等奖项。
李俊华
清华大学环境学院教授，教育部“长江学者”特聘教授, 国家杰出青年科学基金获得者，“万人计划”首批科技创新领军人才。发表SCI论文230篇，授权国家发明专利36项，技术成果在工业烟气污染深度治理等领域实现工程示范。获国家技术发明奖二等奖和国家科学技术进步奖二等奖2项。
何洪
北京工业大学教授。从事工业和环境催化等方面研究工作，发展的低温SCR脱硝技术已成功应用于100余项脱硝工程，获北京市科学技术奖二等奖、中冶集团技术发明奖一等奖、中钢协和中国金属学会冶金科学技术奖一等奖等。
上官文峰
上海交通大学教授，享受国务院政府特殊津贴专家。主要从事环境催化与光催化、太阳能制氢、空气污染治理等研究。在国际国内权威期刊上发表一系列学术论文，出版专著译著6部。入围“中国高被引学者”榜单，获上海市自然科学奖一等奖、全国宝钢教育基金会“优秀教师奖”。
胡春
广州大学教授，国家杰出青年科学基金获得者，“珠江人才计划”创新团队带头人，ESI环境科学高被引学者。获中国科学院优秀导师奖。发展催化剂表面微电场与污染物协同驱动水深度处理技术，解决水处理高能耗的国际难题。
本书从环境与催化的关系出发，以环境催化的主要研究对象为体系，力求系统、全面地论述环境催化的特点、研究方法、催化原理及其在环境污染控制方面的重要应用成果和最新研究进展，最后还介绍了自然界自发存在的环境催化的概念和相应的研究前沿。
本书具有较强的理论性、系统性和新颖性，特别适合高等院校相关专业教学使用。对于从事催化化学、环境科学与工程的研究人员以及从事环境污染控制技术研究开发的专业技术人员则是极具学术价值和应用价值的参考工具书。
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