環(huán)境功能材料：設計制備·性能分析·工程應用

第1章緒論1
1.1環(huán)境材料1
1.1.1環(huán)境材料的定義及研究內(nèi)容1
1.1.2材料結(jié)構(gòu)2
1.1.3材料的性能及其分類2
1.2功能材料的設計3
1.2.1材料設計基本概念3
1.2.2材料設計范圍和層次4
1.3環(huán)境功能材料5
1.3.1環(huán)境功能材料用途5
1.3.2環(huán)境功能材料分類6
1.3.3環(huán)境功能材料的設計理念14
1.3.4環(huán)境功能材料發(fā)展趨勢14
參考文獻15
第2章環(huán)境功能材料的制備和表征分析17
2.1制備方法的選擇原則17
2.1.1原子經(jīng)濟性17
2.1.2體系穩(wěn)定性17
2.1.3反應高效性17
2.1.4循環(huán)利用性18
2.2常見制備及改性方法18
2.2.1固相合成法18
2.2.2氣相合成法19
2.2.3液相合成法20
2.2.4常用改性方法22
2.3常用表征分析方法24
2.3.1X射線衍射分析25
2.3.2電子顯微分析26
2.3.3熱分析27
2.3.4傅里葉紅外光譜分析29
2.3.5拉曼分析30
2.3.6N2吸附脫附等溫線分析和孔徑分析31
2.3.7X射線光電子能譜分析32
參考文獻33
第3章水污染治理材料35
3.1水體污染物分類35
3.1.1無機污染物35
3.1.2有機污染物36
3.1.3石油類污染物38
3.1.4新污染物39
3.2膜分離材料41
3.2.1概述41
3.2.2懸浮物、微生物、病毒截留膜材料43
3.2.3有機物截留膜材料45
3.2.4重金屬截留膜材料47
3.2.5其他污染物截留膜材料50
3.3絮凝劑材料52
3.3.1概述52
3.3.2懸浮物、膠體絮凝材料54
3.3.3溶解性有機質(zhì)絮凝材料55
3.3.4重金屬絮凝材料57
3.3.5其他無機污染物絮凝材料58
3.4吸附分離材料60
3.4.1概述60
3.4.2溶解性有機質(zhì)吸附材料61
3.4.3毒害污染物吸附材料63
3.4.4重金屬吸附材料64
3.4.5其他無機污染物吸附材料66
3.5催化和氧化材料69
3.5.1概述69
3.5.2有機污染物催化材料70
3.5.3新污染物催化材料75
3.5.4無機污染物催化材料83
參考文獻86
第4章大氣環(huán)境治理材料94
4.1大氣污染物概述94
4.1.1顆粒污染物94
4.1.2硫氧化物95
4.1.3氮氧化物95
4.1.4重金屬96
4.1.5揮發(fā)性有機化合物VOCs97
4.2硫氧化物治理材料98
4.2.1吸收材料98
4.2.2吸附材料102
4.2.3催化轉(zhuǎn)化材料105
4.3氮氧化物治理材料111
4.3.1液體吸收材料111
4.3.2固體吸收材料114
4.3.3催化還原材料115
4.4重金屬吸附與分離118
4.4.1碳基吸附劑118
4.4.2鈣基吸附劑122
4.4.3其他吸附劑125
4.5揮發(fā)性有機物治理材料129
4.5.1吸附材料129
4.5.2吸收材料132
4.5.3催化氧化材料134
4.5.4持久性有機污染物的降解材料137
4.6環(huán)境功能材料在大氣污染治理中的應用案例139
4.6.1干法和濕法脫硫的應用139
4.6.2脫硝催化劑在電力行業(yè)和非電力行業(yè)的應用144
4.6.3重金屬吸附噴射技術的應用148
4.6.4揮發(fā)性有機物的吸附-催化氧化應用152
4.6.5汽車尾氣凈化材料應用156
參考文獻161
第5章固體廢棄物處置材料171
5.1固體廢棄物概述171
5.1.1固體廢棄物的分類171
5.1.2固體廢棄物的特點172
5.1.3固體廢棄物的處理處置原則173
5.2脫水調(diào)理材料175
5.2.1脫水調(diào)理的目的及適用對象175
5.2.2酸調(diào)理劑176
5.2.3堿調(diào)理劑176
5.2.4絮凝調(diào)理劑176
5.2.5高級氧化調(diào)理劑178
5.3浮選材料181
5.3.1浮選的目的及適用對象181
5.3.2捕收劑181
5.3.3起泡劑186
5.3.4調(diào)整劑189
5.4化學浸出材料191
5.4.1化學浸出的目的及適用對象191
5.4.2酸浸出劑192
5.4.3堿浸出劑193
5.4.4鹽浸出劑194
5.5用于固體廢棄物的穩(wěn)定化材料195
5.5.1穩(wěn)定化的目的及適用對象195
5.5.2中和劑196
5.5.3氧化解毒劑197
5.5.4還原解毒劑197
5.5.5其他穩(wěn)定化材料198
5.6用于固體廢棄物的固定化材料198
5.6.1固定化的目的及適用對象198
5.6.2水泥固化材料199
5.6.3石灰固化材料203
5.6.4瀝青固化材料205
5.6.5塑性固化材料206
5.6.6玻璃陶瓷固化材料207
5.6.7自膠結(jié)固化212
5.7用于固體廢棄物填埋處置的防滲材料212
5.7.1防滲的目的及適用對象212
5.7.2無機天然防滲材料214
5.7.3人工合成有機防滲材料215
5.7.4復合防滲材料218
5.8其他處理材料219
5.8.1酶219
5.8.2液化轉(zhuǎn)化催化劑222
5.9環(huán)境功能材料在固體廢棄物處理處置中的綜合應用案例224
5.9.1化工污泥調(diào)理脫水案例224
5.9.2清淤淤泥 打撈藻泥協(xié)同建材化案例225
5.9.3尾礦浮選處理案例226
5.9.4鈣砷渣氧化解毒案例227
5.9.5電子垃圾浸出處理案例229
5.9.6農(nóng)業(yè)有機廢棄物處理案例230
5.9.7垃圾填埋場案例231
5.9.8廢塑料液化催化轉(zhuǎn)換案例231
參考文獻233
第6章土壤及地下水污染修復材料237
6.1土壤及地下水污染物分類237
6.1.1無機污染物238
6.1.2有機污染物238
6.1.3新污染物239
6.2土壤無機污染物修復材料240
6.2.1土壤重金屬固化穩(wěn)定化材料241
6.2.2土壤重金屬淋洗藥劑244
6.2.3農(nóng)田重金屬修復材料245
6.2.4鹽堿地植物修復材料248
6.3土壤有機污染物修復材料249
6.3.1石油烴修復材料249
6.3.2有機農(nóng)藥修復材料252
6.3.3多環(huán)芳烴與多氯聯(lián)苯類污染修復材料256
6.3.4化學藥劑注入工藝256
6.4土壤地下水污染物阻隔材料258
6.4.1天然阻隔材料258
6.4.2人工合成阻隔材料260
6.4.3阻隔材料的應用264
6.5污染地下水修復材料265
6.5.1化學氧化還原材料266
6.5.2PRB填充功能材料268
6.6土壤及地下水污染修復材料的應用案例276
6.6.1土壤固化穩(wěn)定化藥劑修復案例276
6.6.2土壤化學氧化藥劑修復案例279
6.6.3地下水化學氧化藥劑修復案例280
6.6.4土壤地下水高分子絮凝劑修復案例282
6.6.5土壤地下水生石灰、金屬鹽類修復案例283
6.6.6地下水PRB應用工程案例283
參考文獻285
第7章礦物性水環(huán)境生態(tài)修復材料及其應用289
7.1概述289
7.1.1環(huán)境生態(tài)修復材料需求289
7.1.2環(huán)境生態(tài)修復應用模式290
7.1.3多孔礦物生態(tài)修復材料的發(fā)展趨勢293
7.2水環(huán)境材料的生態(tài)修復方式294
7.2.1生態(tài)修復高孔隙率基底修復材料294
7.2.2靶向除磷混凝土生態(tài)修復材料299
7.2.3其他礦物性生態(tài)修復材料305
7.2.4礦物材料的人工濕地應用模式306
7.3生態(tài)修復材料應用富集微生物特性評價311
7.3.1生態(tài)修復界面的微生物采樣方法312
7.3.2修復界面微生物特定的時空規(guī)律313
7.3.3微生物量及細菌種群的時空規(guī)律314
7.3.4水土修復界面生化性質(zhì)分析316
7.4生態(tài)修復材料應用的水質(zhì)凈化績效評價319
7.4.1生態(tài)修復材料水質(zhì)改善319
7.4.2生態(tài)修復的水質(zhì)微型生物群落320
7.5生態(tài)修復功能材料的濕地應用案例323
7.5.1無錫城北污水處理廠尾水生態(tài)濕地323
7.5.2江西某污水處理廠尾水濕地應用案例328
參考文獻329
第8章環(huán)境功能材料制造技術與工藝332
8.1概述332
8.1.1材料制造的定義和范疇332
8.1.2材料工藝的作用與意義333
8.1.3材料制造技術的發(fā)展334
8.2材料制備工藝335
8.2.1吸附活性炭制備工藝335
8.2.2功能薄膜材料制備工藝340
8.2.3功能復合材料制備工藝346
8.3材料制造技術350
8.3.1納米制造技術350
8.3.2增材制造技術355
8.3.3智能制造技術357
參考文獻362