导语
内容提要
本书在借鉴国内外环境功能材料最新研究成果的基础上,结合编者多年在环境功能材料方面的研究成果,以污染物分离、污染物转化、生态修复、清洁生产为撰写线索,对现有环境功能材料包括膜分离材料、絮凝材料、吸附材料、电极材料、催化材料、生物炭、纳米材料、微生物菌剂、酶制剂等的制备及改性、性质与表征、影响因素、应用现状与展望等进行系统描述,并提出进一步研究和工业化的方向。 本书强调知识性、系统性、代表性、先进性和实用性,适用于高等院校环境类、材料类专业本科生和研究生的教学,也可作为环境类和材料类专业技术人员的参考书籍。
目录
第一章 膜分离材料
第一节 概述
一、膜技术的发展历程
二、膜分离过程及其特点
三、膜分离过程的分类
四、膜组件及膜工艺
五、膜反应器的定义和特点
第二节 膜分离材料的基础知识
一、膜的定义
二、膜分类
三、膜缺陷
第三节 膜分离材料的制备与表征
一、无机膜的制备
二、高分子分离膜的制备
三、复合膜的制备
四、膜性能的表征
第四节 膜分离过程的基本原理
一、浸膜通量和渗透系数
二、截留率
三、浓差极化和膜污染
四、膜分离过程中的驱动力
五、膜分离过程中的传质
第五节 膜分离过程的影响因素
一、膜的结构参数
二、膜反应器的结构
三、膜反应器的工艺条件
四、污染膜的清洗
第六节 膜生物反应器在污水处理中的研究与应用
一、膜生物反应器概述
二、膜生物反应器的分类
三、膜生物反应器去除生活污水中污染物的特性
四、膜生物反应器去除工业废水中难降解污染物的特性
五、污水处理中的膜污染及其防治
六、膜生物反应器的应用现状及前景
思考题
主要参考文献
第二章 絮凝材料
第一节 絮凝材料的基础知识
一、絮凝的概念
二、絮凝材料的分类
三、无机絮凝剂的作用机理
四、高分子絮凝剂的作用机理
五、絮凝过程的影响因素
第二节 人工合成的无机絮凝材料
一、主要无机盐类絮凝材料的性能
二、主要无机盐类絮凝材料的生产原理及检测方法
三、主要无机高分子材料的制备方法和检测方法
四、无机絮凝材料在水污染治理中的应用
第三节 人工合成的有机絮凝材料
一、有机絮凝剂的结构与性能
二、主要有机絮凝剂的制备方法
三、有机絮凝剂在水污染治理中的应用
第四节 天然絮凝材料
一、天然无机絮凝材料
二、天然有机絮凝材料
第五节 絮凝材料在环境污染治理中的应用现状
一、应用现状
二、问题与展望
思考题
主要参考文献
第三章 吸附材料
第一节 吸附材料简介
一、吸附的概念
二、吸附机理及研究方法
三、吸附过程的影响因素
四、吸附材料的分类
五、吸附剂的性能表征
六、吸附剂的再生方法
第二节 活性炭
一、活性炭理化性质
二、活性炭的化学制备方法
三、活性炭的物理制备方法
四、活性炭在环境保护中的应用
第三节 吸附树脂
一、吸附树脂的定义
二、吸附树脂的结构与性质
三、吸附树脂的制备和改性方法
四、吸附树脂的应用
第四节 活性氧化铝
一、活性氧化铝的结构与性质
二、活性氧化铝的制备方法
三、活性氧化铝的应用
第五节 其他吸附材料
一、硅胶
二、沸石分子筛
三、天然黏土
第六节 吸附材料在环境污染治理中的应用
一、饮用水处理中的吸附技术
二、污水处理中的吸附技术
三、空气污染处理中的吸附技术
四、固相萃取预处理技术
思考题
主要参考文献
第四章 电极材料
第一节 电极与电催化
一、概述
二、电催化的基本原理
三、电催化的影响因素
四、电极及其性质评价方法
第二节 电催化氧化电极
一、电化学氧化
二、电催化氧化电极
第三节 电催化还原电极
一、重金属的电沉积
二、氧气还原反应
第四节 电容去离子电极
一、双电层电容器原理
二、电容去离子反应器
三、电容去离子电极材料
第五节 电极材料与环境保护
思考题
主要参考文献
第五章 催化材料
第一节 概述
第二节 催化材料的作用机理
一、活性
二、选择性
三、稳定性
第三节 金属催化材料
一、金属催化材料简介
二、金属和金属表面的化学键
三、金属催化剂催化活性的经验规则
四、块状金属催化剂
五、合金催化剂及其催化作用
六、非晶态金属催化反应材料
七、负载型金属催化剂
八、双金属催化剂催化去除水中硝酸盐
第四节 金属氧化物催化材料
一、概述
二、半导体的类型及导电性质
三、过渡态金属氧化物催化剂特征
四、金属氧化物催化剂的结构
第五节 压电材料
一、压电材料简介
二、典型的压电材料
三、压电材料的催化机理
四、压电材料催化的环境应用
第六节 催化材料在环境中的应用
一、双金属催化还原三氯乙烯
二、负载金属催化剂降解三氯乙烯
三、双金属纳米材料在脱卤中的应用
四、金属氧化物的环境应用
思考题
主要参考文献
第六章 生物炭
第一节 概述
第二节 生物炭的形成与理化特性
一、生物炭的形成
二、生物炭的元素组成
三、生物炭的理化特性
第三节 生物炭的制备、表征及改性
一、生物炭的制备
二、生物炭的表征
三、生物炭的改性
第四节 生物炭与土壤固碳
一、生物炭的稳定性
二、生物炭固碳减排机制
第五节 生物炭与土壤改良
一、生物炭对土壤物理性质的影响
二、生物炭对土壤化学性质的影响
三、生物炭对土壤生物的影响
第六节 生物炭与环境污染物
一、生物炭与有机污染物
二、生物炭与重金属
思考题
主要参考文献
第七章 纳米材料
第一节 概述
第二节 人工纳米材料的分类
一、金属类人工纳米材料
二、磁性复合材料
三、碳基人工纳米材料
四、有机聚合物类人工纳米材料
第三节 人工纳米材料的制备、表征和改性
一、人工纳米材料的制备
二、人工纳米材料的表征
三、人工纳米材料的改性
第四节 人工纳米材料在环境中的应用
一、人工纳米材料在环境监测中的应用
二、人工纳米材料在环境修复中的应用
三、纳米农业技术
第五节 人工纳米材料的环境风险评估
思考题
主要参考文献
第八章 微生物菌剂
第一节 概述
一、环保用微生物菌剂的定义及分类
二、环保用微生物菌剂的作用机理
三、环保用微生物菌剂的应用特点
四、环保用微生物菌剂的研发现状
第二节 微生物菌剂的菌种及培养
一、常用菌种
二、菌种的分离与筛选
三、菌种的降解功能评价
四、菌种的鉴定
五、菌种的保藏与复壮
六、菌种的发酵条件优化
第三节 微生物菌剂的制备
一、概述
二、菌剂的剂型
三、液态微生物菌剂的制备
四、干粉菌剂的制备
五、固态微生物菌剂的制备
第四节 微生物菌剂在环境污染治理中的应用进展
一、在水污染治理中的应用
二、在大气污染治理中的应用
三、在固体废弃物好氧堆肥中的应用
四、在土壤污染治理中的应用
五、存在问题与发展趋势
第五节 环保用微生物菌剂的环境安全评价
一、环境安全评价的目的及意义
二、环境安全评价的原则及重点
三、环境安全评价的程序
四、环境安全评价的内容
五、评价报告
思考题
主要参考文献
第九章 酶制剂
第一节 概述
一、酶与环境保护
二、酶的定义及特性
三、酶的分类
四、酶的活性中心和作用机理
五、影响酶催化反应速率的因素
六、酶活力的测定
第二节 酶的发酵生产
一、菌种的筛选
二、酶的发酵过程优化
三、酶的发酵方式
第三节 酶制剂的制造
一、酶分离纯化的基础知识
二、酶液的制备
三、酶液的固液分离与净化
四、酶液的浓缩与酶的提取
五、酶的制剂化与保存
第四节 酶制剂的固定化
一、概述
二、固定化酶的定义
三、固定化酶的性质
四、酶制剂的固定化方法
五、固定化酶的表征
第五节 酶制剂在环境保护中的应用
一、过氧化物酶在有毒有机物降解中的应用
二、漆酶在环境保护中的应用
三、植酸酶在减磷排放中的应用
四、酶制剂在污泥减量中的应用
五、酶制剂在环境监测中的应用
思考题
主要参考文献