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资源与环境材料学
主讲教师 吕宁宁/安徽工业大学
学习人数 506
开课周期 2021年08月30日 ~ 2022年12月15日
教学进度
预报名
进行中
已结课
课程期次 共 68 周
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    资源与环境材料学是资源循环科学与工程专业的重要专业课程,在专业设立之初为选修课,随着其重要性不断凸显,已经成为资源专业具有代表性的课程,学时为32,学分为2个。根据专业的毕业目标要求,该课程的学习目标是能够正确认识材料生产过程对环境和资源的影响,掌握评价材料对环境和社会可持续发展影响的方法,能够基于资源循环原理并采用科学方法对复杂工程问题进行分析和研究。


课程概述

    材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能,各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。过去的材料研究是以追求最大限度发挥材料的性能和功能出发,而对资源及环境问题没有足够的重视。未来应当把材料的环境性能融入所有的新材料设计和生产中去。环境治理材料仍是环境工程材料的主要研究内容,更高性能、更长寿命及更低成本成为新型环境治理材料必须具备的性质,环境修复替代材料和废弃物的再资源化研究也将成为环境工程材料产业的另一大热门,如机动车尾气催化净化材料水污染治理材料土壤污染治理材料沙漠化治理材料等。

    大力推广环境友好型的材料设计和制备工艺,开发环境友好型的新材料及绿色材料制品。如采用粉末冶金的方法生产零部件:省去了机械加工和热处理流程,显著降低能耗。开展可降解塑料的研究,从根本上解决白色污染。功能化、智能化的环境材料在 技术进步的带动下正逐渐走下“高端”的神坛,更好的耐久性能和经济性能将成为环境功能材料研究的主攻方向。

    环境材料应优先开展的研究领域包括:建立材料的环境协调性评价方法(LCA)及数据库,材料的生态设计(Eco-Design)理论和方法,材料循环过程中性能演变及其控制,有害元素或稀缺元素的替代研究,天然可再生资源的深加工利用,固废资源的循环与再利用,环境净化与治理的新型材料。


课程大纲
  • 第一章 绪论
    • 1.1 绪论
  • 第二章 材料对环境的影响
    • 2.1 材料在国民经济中的作用
    • 2.2 材料生产过程的资源和能源消耗
    • 2.3 材料生产和使用过程的大气和水污染
    • 2.4 材料生产和使用过程的固体废物污染
  • 第三章 材料环境影响的评价技术
    • 3.1 常见的环境指标及其表达方法
    • 3.2 生命周期评价技术的起源
    • 3.3 生命周期评价技术的定义及意义
    • 3.4 LCA的技术框架及评价过程(一)
    • 3.5 LCA的技术框架及评价过程(二)
    • 3.6 常见的LCA评价模型
    • 3.7 LCA应用实例(一)
    • 3.8 LCA应用实例(二)
    • 3.9 LCA的局限性及材料环境性能数据库
  • 第四章 材料的资源效率理论
    • 4.1 材料的资源效率
    • 4.2 材料流分析理论
    • 4.3 材料流理论应用实例
  • 第五章 材料的生态设计
    • 5.1 材料产业的可持续发展
    • 5.2 材料的生态设计理论
    • 5.3 生态设计案例分析
  • 第六章 材料的环境友好加工及制备
    • 6.1.1避害技术+6.1.2 污染物控制技术
    • 6.1.3 再循环利用技术+6.1.4 补救修复技术
    • 6.2 清洁生产
  • 第七章 材料工业生态学
    • 7.1 工业生态学的产生背景与发展
    • 7.2 工业生态学基本原理+7.3 工业生态学研究方法
  • 第八章 环境治理材料
    • 8.1.1 吸附材料
    • 8.1.2 过滤材料+8.1.3 催化材料
    • 8.2.1 膜材料+8.2.2 沉淀分离型水污染处理材料
    • 8.2.3 氧化还原型水污染处理材料+8.2.4 稀释中和型污染治理材料
  • 第九章 环境修复技术与材料
    • 9.1 环境物理修复
    • 9.2 环境化学修复+9.3 环境生物修复
  • 第十章 固体废弃物中有价元素的回收利用技术
    • 10.1 固体废弃物及资源化利用
    • 10.2 报废汽车的资源化
    • 10.3 报废电子电器的资源化
    • 10.4 废旧电池的资源化+10.5 工业固废的资源化
  • 第十一章 有毒有害元素的替代技术
    • 11.1 背景与政策
    • 11.2 有毒有害元素替代材料
  • 第十二章 纯天然材料
    • 12 纯天然材料
  • 第十三章 环境降解材料
    • 13.1 光降解塑料
    • 13.2 生物降解塑料+13.3 光-生物共降解塑料
  • 试卷
授课目标
预备知识
配套教材
参考教材
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