研究生选修

一、基本目的（包括：课程定位，课程特色，希望学生学习后在知识、理解、能力等方面达到的水平）

由于社会经济的快速发展、工业化和城市化进程使环境问题日显严峻。环境问题已经成为经济社会发展的掣肘，以及影响生态和人体健康的重要因素。针对亟待解决的环境污染问题，发展环境保护和污染治理的新原理和新技术，是我国乃至世界经济发展的重大需求。近些年来，环境纳米科学与技术正在成为国际上相关学科交叉的研究热点，也是一门系统的新兴学科，而纳米材料是纳米科学与技术的核心。纳米材料和技术为解决环境污染防治技术难题提供了新的途径，也是今后的重要发展方向。纳米材料因其具备的独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等纳米尺度特性，可以显著提高材料的比表面积和反应活性。在环境污染去除、污染物检测方面具有巨大的应用潜力。此外，随着纳米材料的大量生产和广泛使用，给生态环境和人体健康带来的影响也需要评估，纳米材料的安全性问题已经引起广泛关注。该课程作为环境纳米科学与技术的研究生进阶课程，将全面介绍环境功能纳米材料的结构方法、表征方式，主体内容分为环境纳米材料应用（Application）和纳米材料环境行为启示（Implication）两大方面，使学生在深入全面掌握环境纳米技术的基本原理的同时，在专业深度上透彻了解环境纳米材料学科的研究方法和发展趋势，了解如何应用纳米材料解决环境问题。

二、知识点

• 纳米科学的发展史以及环境纳米科学概况；
• 纳米材料的定义、分类、应用、发展历程；
• 纳米材料的四大效应；
• 纳米材料环境应用现状及原理；
• 纳米材料的制备方法；
• 环境纳米材料的制备与功能化方法；
• 纳米材料表征方法、原理与仪器；
• 环境介质中纳米材料的分离与富集；
• 吸附的定义与原理；
• 环境纳米材料吸附机理；
• 吸附动力学、等温线、热力学，解吸与再生；
• 纳米材料与典型环境污染物的相互作用方式及机理；
• 纳米材料在吸附处理工程方案与设计原则；
• 纳米材料在催化中的应用；
• 光催化、电催化、非均相催化原理与定义；
• 催化反应动力学及纳米效应；
• 高级氧化及纳米材料加成；
• 典型的环境纳米吸附材料、光催化材料、电催化材料和适用于各个体系的非均相催化材料；
• 纳米传感器与环境分析；
• 纳米材料在环境样品前处理、分离分析和污染物检测中的应用；
• 人工纳米材料全生命周期；
• 人工纳米材料环境释放与归趋；
• 纳米材料在环境中的团聚、迁移和转化；
• 环境介质中纳米材料的分布、迁移和转化；
• 纳米材料的生态效应；
• 纳米材料的人体健康毒性；
• 纳米材料防护与新兴污染物。