松香基吸附材料及其環(huán)境污染控制的應用原理

目錄
前言
第1章 吸附材料概述 1
1.1 活性炭 1
1.1.1 活性炭的制備方法 1
1.1.2 活性炭的改性方法 2
1.1.3 活性炭的再生 3
1.1.4 活性炭的應用 4
1.2 粉煤灰 4
1.2.1 粉煤灰的理化性質(zhì) 5
1.2.2 粉煤灰的改性方法 5
1.2.3 粉煤灰的應用 6
1.3 膨潤土 7
1.3.1 膨潤土的組成與特點 7
1.3.2 膨潤土的改性方法 7
1.3.3 膨潤土在廢水處理中的應用 8
1.4 沸石 9
1.4.1 沸石的組成與特點 9
1.4.2 沸石的改性方法 10
1.4.3 沸石的應用 11
1.5 分子篩 12
1.5.1 分子篩的組成與特點 12
1.5.2 分子篩的制備方法 12
1.5.3 分子篩的應用 13
1.6 高嶺土 14
1.6.1 高嶺土的組成與特點 14
1.6.2 高嶺土的改性方法 14
1.6.3 高嶺土的應用 16
1.7 凹凸棒土 17
1.7.1 凹凸棒土的組成與特點 17
1.7.2 凹凸棒土的改性方法 17
1.7.3 凹凸棒土的應用 19
1.8 活性氧化鋁 20
1.8.1 活性氧化鋁制備方法 20
1.8.2 活性氧化鋁的應用 20
1.8.3 活性氧化鋁的再生 21
1.9 硅膠 21
1.9.1 硅膠的制備方法 21
1.9.2 硅膠的應用 21
1.10 高分子吸附材料 22
1.10.1 吸附樹脂 22
1.10.2 纖維素類吸附劑 24
1.10.3 淀粉類吸附劑 24
1.10.4 甲殼素/殼聚糖類吸附劑 25
1.10.5 木質(zhì)素類吸附劑 25
1.11 納米吸附材料 26
1.11.1 碳納米管 26
1.11.2 石墨烯和富勒烯 28
1.11.3 納米二氧化鈦 29
1.11.4 納米零價鐵 29
1.11.5 納米二氧化硅 29
參考文獻 30
第2章 環(huán)境吸附研究方法和理論 39
2.1 吸附劑的設(shè)計原則 39
2.1.1 吸附勢能 39
2.1.2 吸附熱 40
2.2 吸附劑設(shè)計考慮的因素 40
2.2.1 極化率、電荷、范德瓦耳斯半徑 40
2.2.2 孔隙大小和幾何形狀 41
2.3 吸附劑的制備概述 41
2.3.1 大比表面積吸附劑的制備 42
2.3.2 高密度官能團吸附劑的制備 42
2.3.3 有序介孔吸附劑的制備 43
2.4 吸附劑的理化性質(zhì)表征及評價方法 44
2.4.1 吸附劑的理化性質(zhì)表征 44
2.4.2 吸附劑的評價方法 45
2.5 吸附的動力學和熱力學研究 47
2.5.1 吸附動力學及模型擬合 47
2.5.2 吸附等溫線及模型擬合 47
2.5.3 吸附熱力學研究 49
2.6 動態(tài)吸附和再生研究方法 50
2.6.1 動態(tài)吸附模型 50
2.6.2 吸附劑的再生 52
2.7 吸附機理研究方法 53
2.7.1 FTIR分析 54
2.7.2 XPS分析 54
2.7.3 X射線吸收精細結(jié)構(gòu)（XAFS）分析 55
2.7.4 核磁共振（NMR）分析 55
2.7.5 電子順磁共振（EPR）分析 56
2.7.6 拉曼光譜分析 56
2.7.7 計算機模擬技術(shù) 56
2.8 吸附劑的穩(wěn)定性和使用壽命評價 57
2.8.1 吸附劑的穩(wěn)定性評價 57
2.8.2 吸附劑的使用壽命評價 58
參考文獻 58
第3章 松香改性及松香基吸附劑 66
3.1 松香的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 66
3.2 松香的改性及其應用 67
3.2.1 松香羧基的改性與應用 67
3.2.2 松香雙鍵的改性與應用 69
3.2.3 脫氫松香芳環(huán)的改性與應用 71
3.2.4 松香初級衍生物的改性與應用 72
3.2.5 松香的聚合改性與應用 73
3.3 松香基吸附材料的分類及展望 74
參考文獻 75
第4章 松香基表面活性劑改性礦物材料吸附水中染料及其機理 79
4.1 松香基表面活性劑概述 79
4.2 松香基表面活性劑的制備 80
4.2.1 N，N-二甲基脫氫樅胺的制備 80
4.2.2 N，N-二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺的制備 81
4.2.3 N，N-二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺的結(jié)構(gòu)表征 83
4.3 N，N-片二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺改性沸石吸附劑 84
4.3.1 N，N-二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺改性沸石吸附劑的制備 84
4.3.2 吸附劑的表征 84
4.3.3 吸附特性 89
4.3.4 脫附再生和循環(huán)利用 94
4.3.5 吸附機理 95
4.4 松香基季銨鹽陽離子表面活性劑改性沸石 97
4.4.1 松香基季銨鹽陽離子表面活性劑改性沸石吸附劑的制備 97
4.4.2 TAAC改性沸石吸附劑的表征 97
4.4.3 吸附特性 100
4.4.4 脫附再生和循環(huán)利用 105
4.5 N，N-二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺改性凹凸棒土吸附去除染料 105
4.5.1 吸附劑的制備 105
4.5.2 DAAO改性凹凸棒土的表征 106
4.5.3 吸附特性 109
4.5.4 脫附再生和循環(huán)利用 114
4.6 小結(jié) 114
參考文獻 116
第5章 松香基表面活性劑改性天然礦物吸附去除水中腐殖酸研究 120
5.1 N，N-二甲基脫氫樅胺基氧化叔胺改性沸石吸附去除水中HA的性能 121
5.1.1 吸附特性 121
5.1.2脫附再生和重復利用 126
5.2 DAAO改性凹凸棒土吸附劑及其去除水中HA的性能 126
5.2.1 吸附特性 126
5.2.2再生和循環(huán)利用 132
5.3 小結(jié) 133
參考文獻 134
第6章 松香基高分子聚合物吸附去除水中重金屬離子的特性和機理 137
6.1 松香基高分子聚合物吸附劑吸附重金屬離子 138
6.1.1 氨化松香基交聯(lián)聚合樹脂 138
6.1.2 吸附機理 149
6.2 氨化松香基交聯(lián)聚合樹脂動態(tài)吸附重金屬離子研究 153
6.2.1 動態(tài)吸附實驗 153
6.2.2 EDAR對單一和混合體系重金屬離子的動態(tài)吸附特性 154
6.2.3 動態(tài)吸附過程中的影響因素 154
6.2.4 EDAR的動態(tài)吸附模型 157
6.2.5 動態(tài)脫附與再生研究 158
6.3 松香基三烯丙酯交聯(lián)聚合樹脂吸附劑對重金屬離子的吸附 159
6.3.1 松香基三烯丙酯交聯(lián)聚合樹脂的制備 159
6.3.2 TAMPA的表征 159
6.3.3 吸附特性 161
6.3.4 TAMPA再生 166
6.3.5 TAMPA與其他吸附劑的吸附性能比較 168
6.3.6 吸附機理 170
6.4 小結(jié) 174
參考文獻 175
第7章 松香基吸附樹脂去除水中酚類化合物的特性和機理 179
7.1 EDAR吸附酚類化合物 180
7.1.1 EDAR對酚類化合物吸附的選擇性 180
7.1.2 EDAR與其他吸附劑吸附4-NP研究 181
7.2 影響EDAR吸附4-硝基苯酚的因素 182
7.2.1 pH的影響 182
7.2.2 離子強度的影響 183
7.2.3 共存組分的影響 184
7.3 EDAR吸附4-硝基苯酚的動力學和熱力學 185
7.3.1 吸附動力學 185
7.3.2 吸附等溫線 185
7.3.3 吸附熱力學 187
7.3.4 脫附再生與重復利用 187
7.3.5 4-NP和Ph混合溶液的吸附特性 188
7.3.6 EDAR在實際水樣的應用 190
7.4 吸附機理 190
7.4.1 FTIR分析 190
7.4.2 XPS分析 190
7.4.3 結(jié)合模式 192
7.5 小結(jié) 196
參考文獻 196
第8章 松香基吸附樹脂去除水中抗生素的吸附特性和機理 200
8.1 抗生素的污染狀況及處理技術(shù) 200
8.1.1 抗生素的污染狀況 200
8.1.2 處理技術(shù) 201
8.2 松香基吸附樹脂處理喹諾酮類抗菌藥污染的研究 202
8.2.1 水溶液環(huán)境條件的影響 202
8.2.2 吸附動力學與熱力學 204
8.2.3 脫附再生和重復使用 207
8.2.4 與商業(yè)樹脂吸附NOR性能的對比 207
8.2.5 吸附機理 208
8.3 松香基吸附樹脂處理青霉素類抗菌藥污染的研究 210
8.3.1 水溶液環(huán)境條件的影響 210
8.3.2 吸附動力學與熱力學 212
8.3.3 脫附再生與重復利用 215
8.3.4 吸附機理 216
8.3.5 與商業(yè)樹脂吸附青霉素類污染物的比較 217
8.4 小結(jié) 217
參考文獻 218
第9章 松香酸淀粉酯類吸附劑去除苯系物的特性研究 224
9.1 淀粉概述 224
9.1.1 淀粉結(jié)構(gòu) 224
9.1.2 淀粉的性質(zhì) 226
9.2 淀粉的改性 227
9.2.1 改性淀粉 227
9.2.2 微孔淀粉 231
9.2.3 改性淀粉吸附劑 232
9.3 松香酸淀粉酯吸附劑的制備及表征 235
9.3.1 RAS的制備及條件優(yōu)化 236
9.3.2 RAS表征分析 240
9.4 松香酸淀粉酯吸附劑的應用 243
9.4.1 松香酸淀粉酯吸附去除苯酚的性能研究 243
9.4.2 松香酸淀粉酯吸附去除苯并芘的性能研究 247
9.5 小結(jié) 251
參考文獻 252