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第1章 水环境和水处理技术1

1.1我国水环境现状2

1.2水环境中典型污染物5

1.2.1水中典型无机污染物5

1.2.2水中典型有机污染物8

1.2.3病原微生物污染10

1.3国内外水处理技术研究进展11

1.3.1传统的水处理技术11

1.3.2吸附技术12

1.3.3高级氧化技术14

1.4水处理技术存在的问题和发展方向17

参考文献19

第2章 磁性纳米材料技术25

2.1纳米材料简介25

2.2磁性纳米材料及其分类25

2.2.1磁性纳米材料简介25

2.2.2磁性纳米材料的分类25

2.3磁性纳米材料的制备26

2.3.1电子束光刻技术26

2.3.2气相沉积法26

2.3.3溶胶凝胶法26

2.3.4氧化法27

2.3.5化学共沉淀法27

2.3.6水热合成法28

2.3.7电化学法28

2.3.8超临界流体法29

2.3.9纳米反应器合成29

2.4磁性纳米材料特性表征29

2.4.1几何形状29

2.4.2结构30

2.4.3表面电荷30

2.4.4比表面积及孔径分析31

2.4.5表面热力学31

2.4.6磁性32

2.4.7胶体稳定性32

参考文献34

第3章 Fe3O4-MnO2纳米核壳材料制备及吸附去除重金属的效能研究36

3.1材料与方法36

3.1.1吸附剂的制备及表征方法36

3.1.2实验水质及重金属的测定方法37

3.1.3吸附实验方法38

3.2材料制备及表征40

3.2.1 Fe3O4-MnO2磁性纳米核壳材料的制备40

3.2.2 Fe3O4-MnO2吸附剂的表征41

3.3除铜效能及影响因素46

3.3.1铜离子单因素吸附实验46

3.3.2铜离子吸附效能分析48

3.4除铅效能及影响因素56

3.4.1铅离子单因素吸附实验56

3.4.2铅离子吸附效能分析59

3.5小结64

参考文献66

第4章 Fe3O4-MnO2纳米核壳材料氧化/吸附除砷的效能研究68

4.1材料与方法68

4.1.1实验材料与仪器68

4.1.2 Fe3O4-MnO2纳米核壳材料的制备及表征69

4.1.3铁锰摩尔比对三价砷吸附效能的影响69

4.1.4单因素吸附实验方法70

4.1.5吸附效能分析实验方法71

4.2氧化/吸附除砷效能的影响因素71

4.2.1铁锰摩尔比对三价砷吸附效能的影响72

4.2.2初始砷离子浓度对吸附效能的影响76

4.2.3吸附时间对吸附效能的影响77

4.2.4初始pH对吸附效能的影响78

4.2.5竞争离子对吸附效能的影响79

4.3除砷效能及机理分析81

4.3.1吸附等温线81

4.3.2吸附动力学83

4.3.3除砷机理分析87

4.4小结88

参考文献90

第5章 磁性纳米材料制备及催化过硫酸根降解氯酚的效能研究92

5.1 Fe3O4-MnO2催化过硫酸氢钾降解4-氯酚的性能研究92

5.2 Fe3O4-MnO2催化过硫酸氢钾的影响因素研究93

5.2.1 Fe/Mn摩尔比93

5.2.2催化剂投量94

5.2.3氧化剂投量95

5.2.4 pH值96

5.2.5 4-氯酚的初始浓度96

5.3 Fe3O4-MnO2的催化稳定性分析97

5.4 Fe3O4-MnO2活化过硫酸氢钾机理分析98

5.5各个催化体系之间的比较101

5.6 Fe3O4-MnO2核壳材料的扩展应用——除砷101

5.6.1最佳Fe/Mn摩尔比的确定102

5.6.2吸附动力学研究103

5.6.3影响因素研究104

5.6.4氧化/吸附机理分析105

5.7小结105

参考文献107

第6章 磁性纳米材料催化H2O2降解有机物的效能研究109

6.1材料与方法109

6.1.1实验设备109

6.1.2实验试剂110

6.1.3材料表征方法110

6.1.4实验方法110

6.1.5分析检测方法111

6.2 Fe3O4-Au磁性纳米复合材料的制备及表征112

6.2.1 Fe3O4-Au磁性纳米复合材料的制备112

6.2.2 Fe3O4-Au磁性纳米复合材料的形貌特征112

6.2.3 Fe3O4-Au磁性纳米复合材料的物理化学性质表征113

6.3 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解去除4-氯酚的效能研究115

6.3.1 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解去除4-氯酚的效能分析115

6.3.2 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解去除4-氯酚的影响因素116

6.3.3 Fe3O4-Au复合材料催化性能的稳定性118

6.3.4 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解的机理分析118

6.4 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2降解对硝基苯酚的研究120

6.4.1 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解去除对硝基苯酚的影响因素120

6.4.2催化剂的可回收性研究123

6.4.3 Fe3O4-Au复合材料非均相Fenton体系中的反应机理研究125

6.5 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2降解罗丹明B的研究134

6.5.1 Fe3O4-Au复合材料催化H2O2分解去除罗丹明B的影响因素134

6.5.2 Fe3O4-Au与Fe3O4对罗丹明B降解效果对比研究135

6.6 Fe3O4-MnO2磁性纳米材料催化H2O2降解4-氯酚的效能研究136

6.6.1 Fe3O4-MnO2核壳材料催化H2O2降解水中4-氯酚的性能分析136

6.6.2 Fe3O4-MnO2核壳材料催化H2O2降解水中4-氯酚的影响因素137

6.6.3 Fe3O4-MnO2核壳材料催化H2O2分解的催化稳定性141

6.6.4 Fe3O4-MnO2核壳材料催化H2O2分解的反应机理分析141

6.7小结142

参考文献144

第7章 磁性纳米杀菌材料的制备及杀菌效能研究146

7.1材料、仪器与方法146

7.1.1材料与仪器146

7.1.2实验方法146

7.2材料表征147

7.2.1晶型结构与磁响应特性分析147

7.2.2吸附剂的组成及化学价态分析148

7.2.3微观结构分析149

7.3 Fe3O4-Ag复合材料的杀菌效能评价149

7.4小结151

参考文献152