鋁系無機材料在含砷廢水淨化中的關鍵技術（簡體書）

本書根據環境學科和水處理工程應用的實際需求，針對氧化鋁作為吸附劑處理砷污染問題時所面臨的問題，提出用環境友好型非離子表面活性劑P123為表面活性劑、異丙醇鋁為鋁源來合成高砷吸附性能的介孔氧化鋁，並用稀土和過渡金屬修飾所得的介孔氧化鋁，修飾所得複合材料分別從飲用水和工業廢水兩個角度處理砷污染水體。全書共6章，分別介紹了含砷廢水的相關情況及國內外吸附劑發展狀況、含砷水處理的技術方法類型、吸附法除砷的基本理論和介孔鋁基材料合成的方法，重點介紹了各材料對砷的吸附性能和吸附機理。本書可供化學、化工和環境工程等領域的科研和工程技術人員閱讀，也可作為環境工程及其相關專業的高等院校師生的參考用書。

羅永明，教授，博士生導師，昆明理工大學環境科學與工程學院“先進環境功能材料創新團隊”帶頭人。先後主持國家自然科學基金、雲南省自然科學基金、雲南省中青年學術技術帶頭人後備人才培養基金等多項基金項目。在國內外學術期刊和會議上正式發表學術論文60餘篇(其中30篇被SCI收錄)，並獲國家發明專利8項。

1概述71.1含砷廢水的來源與危害81.1.1砷及其來源81.1.2砷的危害91.1.3我國水資源現狀91.1.4砷污染現況101.1.5含砷廢水中砷的存在形式111.2含砷廢水處理技術概況111.2.1沉澱法111.2.2電凝聚法121.2.3膜法131.2.4電滲析法131.2.5離子交換法141.2.6生物法141.2.7吸附法151.2.8萃取法151.2.9浮選法151.3國內外吸附劑發展概況161.3.1礦物吸附劑161.3.2炭類吸附劑161.3.3金屬基吸附劑171.3.4樹脂吸附劑191.3.5生物吸附劑191.3.6工農業廢棄物202方案與方法212.1藥品與儀器212.2選用方案222.2.1砷去除及測定222.2.2鋁基無機材料合成方案選擇242.2.3本研究材料合成方案的確定292.3材料表徵方法302.3.1N2吸脫附等溫線312.3.2X-射線衍射(XRD)312.3.3掃描電鏡(SEM)322.3.4透射電鏡(TEM)322.3.5熱分析(TGDTA)
332.3.6傅裡葉紅外光譜(FT-IR)332.4材料吸附性能評價方法332.4.1吸附平衡和吸附容量332.4.2砷吸附過程影響因素342.4.3本研究採取的吸附實驗方法352.4.4吸附等溫線352.4.5吸附動力學372.4.6吸附熱力學383純氧化鋁的合成及含砷廢水處理403.1概述403.2不同合成方法所得氧化鋁的結構性質403.2.1氧化鋁的N2吸脫附等溫線403.2.2氧化鋁的XRD433.2.3氧化鋁的熱分析443.2.4氧化鋁的FT-IR453.2.5氧化鋁的TEM463.2.6氧化鋁的SEM473.3氧化鋁對砷的吸附行為考察483.3.1合成方案對砷吸附的影響483.3.2焙燒溫度對砷吸附的影響493.3.3吸附劑性能的比較503.3.4吸附操作條件對砷吸附行為影響的考察513.3.5吸附等溫線研究563.3.6吸附動力學研究573.3.7吸附熱力學研究593.3.8解析再生研究593.4吸附工藝參數的優化613.4.1響應曲面優化法實驗方案的確定613.4.2回歸模型633.4.3兩因素間的交互影響
653.4.4四因素對砷吸附容量影響能力的比較673.5砷在介孔氧化鋁表面的吸附機理683.5.1吸附過程中pH變化683.5.2吸附前後吸附劑官能團的變化703.5.3吸附機理724稀土改性氧化鋁吸附劑的開發及含砷廢水去除研究754.1概述754.2稀土金屬改性氧化鋁的結構性質754.2.1N2吸脫附等溫線754.2.2稀土金屬改性氧化鋁的XRD784.2.3Y改性氧化鋁的TEM和EDS794.2.4Y改性氧化鋁的FT-IR794.3稀土改性氧化鋁對砷的吸附804.3.1不同稀土金屬對吸附的影響804.3.2負載量對吸附的影響814.3.3吸附操作條件對砷吸附行為影響的考察824.3.4吸附等溫線研究864.3.5吸附動力學研究874.3.6吸附熱力學研究924.4吸附機理924.4.1吸附劑零電荷點934.4.2吸附過程中pH值的變化934.4.3吸附前後吸附劑官能團的變化954.4.4吸附機理965過渡金屬改性氧化鋁吸附劑的開發及含砷廢水去除研究985.1概述985.2過渡金屬改性氧化鋁的結構性質98
5.2.1N2吸脫附等溫線985.2.2不同鐵鹽改性氧化鋁的的TG1025.2.3鐵改性氧化鋁的的FT-IR1025.2.4硫酸鐵改性氧化鋁的的XPS1035.3過渡金屬改性氧化鋁對砷的吸附性能1055.3.1不同過渡金屬對吸附的影響1055.3.2不同鐵鹽對複合材料吸附砷的影響1055.3.3不同負載量對複合材料吸附砷的影響1065.3.4不同操作參數對複合材料吸附砷的影響1075.3.5吸附等溫式研究1115.3.6吸附動力學研究1125.4吸附機理研究1146結論及建議1176.1研究結論1176.2建議參考文獻