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