環(huán)境功能材料

第一章膜分離材料1
第一節(jié)概述1
一、膜技術(shù)的發(fā)展歷程1
二、膜分離過程及其特點3
三、膜分離過程的分類4
四、膜組件及膜工藝5
五、膜反應(yīng)器的定義和特點8
第二節(jié)膜分離材料的基礎(chǔ)知識8
一、膜的定義8
二、膜分類8
三、膜缺陷10
第三節(jié)膜分離材料的制備與表征11
一、無機膜的制備11
二、高分子分離膜的制備13
三、復(fù)合膜的制備17
四、膜性能的表征17
第四節(jié)膜分離過程的基本原理19
一、浸膜通量和滲透系數(shù)19
二、截留率19
三、濃差極化和膜污染20
四、膜分離過程中的驅(qū)動力20
五、膜分離過程中的傳質(zhì)21
第五節(jié)膜分離過程的影響因素24
一、膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)24
二、膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)25
三、膜反應(yīng)器的工藝條件25
四、污染膜的清洗26
第六節(jié)膜生物反應(yīng)器在污水處理中的研究與應(yīng)用26
一、膜生物反應(yīng)器概述26
二、膜生物反應(yīng)器的分類27
三、膜生物反應(yīng)器去除生活污水中污染物的特性28
四、膜生物反應(yīng)器去除工業(yè)廢水中難降解污染物的特性29
五、污水處理中的膜污染及其防治29
六、膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景30
思考題30
主要參考文獻31

第二章絮凝材料32
第一節(jié)絮凝材料的基礎(chǔ)知識32
一、絮凝的概念32
二、絮凝材料的分類32
三、無機絮凝劑的作用機理33
四、高分子絮凝劑的作用機理35
五、絮凝過程的影響因素38
第二節(jié)人工合成的無機絮凝材料39
一、主要無機鹽類絮凝材料的性能39
二、主要無機鹽類絮凝材料的生產(chǎn)原理及檢測方法40
三、主要無機高分子材料的制備方法和檢測方法43
四、無機絮凝材料在水污染治理中的應(yīng)用51
第三節(jié)人工合成的有機絮凝材料54
一、有機絮凝劑的結(jié)構(gòu)與性能54
二、主要有機絮凝劑的制備方法55
三、有機絮凝劑在水污染治理中的應(yīng)用57
第四節(jié)天然絮凝材料58
一、天然無機絮凝材料58
二、天然有機絮凝材料59
第五節(jié)絮凝材料在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用現(xiàn)狀67
一、應(yīng)用現(xiàn)狀67
二、問題與展望68
思考題68
主要參考文獻69

第三章吸附材料70
第一節(jié)吸附材料簡介70
一、吸附的概念70
二、吸附機理及研究方法70
三、吸附過程的影響因素72
四、吸附材料的分類73
五、吸附劑的性能表征74
六、吸附劑的再生方法76
第二節(jié)活性炭78
一、活性炭理化性質(zhì)78
二、活性炭的化學(xué)制備方法83
三、活性炭的物理制備方法89
四、活性炭在環(huán)境保護中的應(yīng)用94
第三節(jié)吸附樹脂99
一、吸附樹脂的定義99
二、吸附樹脂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)100
三、吸附樹脂的制備和改性方法100
四、吸附樹脂的應(yīng)用102
第四節(jié)活性氧化鋁102
一、活性氧化鋁的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)102
二、活性氧化鋁的制備方法103
三、活性氧化鋁的應(yīng)用103
第五節(jié)其他吸附材料104
一、硅膠104
二、沸石分子篩105
三、天然黏土107
第六節(jié)吸附材料在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用108
一、飲用水處理中的吸附技術(shù)108
二、污水處理中的吸附技術(shù)108
三、空氣污染處理中的吸附技術(shù)109
四、固相萃取預(yù)處理技術(shù)109
思考題109
主要參考文獻110

第四章電極材料112
第一節(jié)電極與電催化112
一、概述112
二、電催化的基本原理112
三、電催化的影響因素113
四、電極及其性質(zhì)評價方法113
第二節(jié)電催化氧化電極117
一、電化學(xué)氧化117
二、電催化氧化電極118
第三節(jié)電催化還原電極120
一、重金屬的電沉積120
二、氧氣還原反應(yīng)122
第四節(jié)電容去離子電極128
一、雙電層電容器原理129
二、電容去離子反應(yīng)器130
三、電容去離子電極材料131
第五節(jié)電極材料與環(huán)境保護133
思考題133
主要參考文獻133

第五章催化材料137
第一節(jié)概述137
第二節(jié)催化材料的作用機理138
一、活性139
二、選擇性141
三、穩(wěn)定性142
第三節(jié)金屬催化材料143
一、金屬催化材料簡介143
二、金屬和金屬表面的化學(xué)鍵144
三、金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗規(guī)則146
四、塊狀金屬催化劑147
五、合金催化劑及其催化作用149
六、非晶態(tài)金屬催化反應(yīng)材料150
七、負載型金屬催化劑156
八、雙金屬催化劑催化去除水中硝酸鹽158
第四節(jié)金屬氧化物催化材料160
一、概述160
二、半導(dǎo)體的類型及導(dǎo)電性質(zhì)161
三、過渡態(tài)金屬氧化物催化劑特征163
四、金屬氧化物催化劑的結(jié)構(gòu)165
第五節(jié)壓電材料166
一、壓電材料簡介166
二、典型的壓電材料167
三、壓電材料的催化機理168
四、壓電材料催化的環(huán)境應(yīng)用169
第六節(jié)催化材料在環(huán)境中的應(yīng)用170
一、雙金屬催化還原三氯乙烯170
二、負載金屬催化劑降解三氯乙烯170
三、雙金屬納米材料在脫鹵中的應(yīng)用172
四、金屬氧化物的環(huán)境應(yīng)用173
思考題175
主要參考文獻175

第六章生物炭176
第一節(jié)概述176
第二節(jié)生物炭的形成與理化特性177
一、生物炭的形成177
二、生物炭的元素組成178
三、生物炭的理化特性179
第三節(jié)生物炭的制備、表征及改性180
一、生物炭的制備180
二、生物炭的表征182
三、生物炭的改性187
第四節(jié)生物炭與土壤固碳189
一、生物炭的穩(wěn)定性189
二、生物炭固碳減排機制191
第五節(jié)生物炭與土壤改良193
一、生物炭對土壤物理性質(zhì)的影響193
二、生物炭對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響196
三、生物炭對土壤生物的影響199
第六節(jié)生物炭與環(huán)境污染物202
一、生物炭與有機污染物202
二、生物炭與重金屬205
思考題207
主要參考文獻207

第七章納米材料211
第一節(jié)概述211
第二節(jié)人工納米材料的分類213
一、金屬類人工納米材料213
二、磁性復(fù)合材料214
三、碳基人工納米材料214
四、有機聚合物類人工納米材料215
第三節(jié)人工納米材料的制備、表征和改性216
一、人工納米材料的制備216
二、人工納米材料的表征218
三、人工納米材料的改性219
第四節(jié)人工納米材料在環(huán)境中的應(yīng)用219
一、人工納米材料在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用219
二、人工納米材料在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用224
三、納米農(nóng)業(yè)技術(shù)233
第五節(jié)人工納米材料的環(huán)境風(fēng)險評估236
思考題238
主要參考文獻238

第八章微生物菌劑242
第一節(jié)概述242
一、環(huán)保用微生物菌劑的定義及分類242
二、環(huán)保用微生物菌劑的作用機理242
三、環(huán)保用微生物菌劑的應(yīng)用特點243
四、環(huán)保用微生物菌劑的研發(fā)現(xiàn)狀243
第二節(jié)微生物菌劑的菌種及培養(yǎng)244
一、常用菌種244
二、菌種的分離與篩選246
三、菌種的降解功能評價248
四、菌種的鑒定249
五、菌種的保藏與復(fù)壯250
六、菌種的發(fā)酵條件優(yōu)化251
第三節(jié)微生物菌劑的制備256
一、概述256
二、菌劑的劑型256
三、液態(tài)微生物菌劑的制備257
四、干粉菌劑的制備259
五、固態(tài)微生物菌劑的制備261
第四節(jié)微生物菌劑在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用進展263
一、在水污染治理中的應(yīng)用264
二、在大氣污染治理中的應(yīng)用267
三、在固體廢棄物好氧堆肥中的應(yīng)用268
四、在土壤污染治理中的應(yīng)用268
五、存在問題與發(fā)展趨勢270
第五節(jié)環(huán)保用微生物菌劑的環(huán)境安全評價271
一、環(huán)境安全評價的目的及意義271
二、環(huán)境安全評價的原則及重點271
三、環(huán)境安全評價的程序271
四、環(huán)境安全評價的內(nèi)容272
五、評價報告276
思考題276
主要參考文獻277

第九章酶制劑279
第一節(jié)概述279
一、酶與環(huán)境保護279
二、酶的定義及特性279
三、酶的分類282
四、酶的活性中心和作用機理283
五、影響酶催化反應(yīng)速率的因素285
六、酶活力的測定288
第二節(jié)酶的發(fā)酵生產(chǎn)289
一、菌種的篩選289
二、酶的發(fā)酵過程優(yōu)化291
三、酶的發(fā)酵方式293
第三節(jié)酶制劑的制造294
一、酶分離純化的基礎(chǔ)知識294
二、酶液的制備296
三、酶液的固液分離與凈化297
四、酶液的濃縮與酶的提取298
五、酶的制劑化與保存302
第四節(jié)酶制劑的固定化302
一、概述302
二、固定化酶的定義303
三、固定化酶的性質(zhì)304
四、酶制劑的固定化方法305
五、固定化酶的表征308
第五節(jié)酶制劑在環(huán)境保護中的應(yīng)用309
一、過氧化物酶在有毒有機物降解中的應(yīng)用309
二、漆酶在環(huán)境保護中的應(yīng)用309
三、植酸酶在減磷排放中的應(yīng)用310
四、酶制劑在污泥減量中的應(yīng)用310
五、酶制劑在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用310
思考題311
主要參考文獻311