本書共7章,內(nèi)容包括:杭錦凹凸棒石黏土概述、杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)分析及光催化降解印染污水研究、酸改性杭錦凹凸棒石黏土光催化降解印染污水性能研究、TiO2杭錦凹凸棒石黏土的制備及其光催化降解印染污水性能研究、杭錦凹凸棒石黏土非均相類Fenton反應降解印染污水研究、杭錦凹凸棒石黏土光助非均相類Fenton反應降解印染污水研究、杭錦凹凸棒石黏土的發(fā)展優(yōu)勢與發(fā)展趨勢。
印染污水是水體主要污染源之一,具有毒性強、色度大和可生化性差等特點,當前主要采取物理法、化學法和生物氧化法等對行處理。有研究表明,天然凹凸棒石黏土礦物具有良好的環(huán)境屬性,使用相對簡單的工藝對行處理后即可有效去除印染污水中的有機物,且天然凹凸棒石黏土礦物有儲量豐富、價格低廉等優(yōu)點,在污水處理領域具有廣闊的應用前景。
杭錦凹凸棒石黏土是內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市杭錦旗地區(qū)儲量豐富的含鐵天然礦物,含鐵量約1.64%(鐵元素以Fe3形式存在),主要結(jié)構(gòu)單元為兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體組成的2:1型層狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)單元在水平方向重復延伸,垂直方向不斷重疊。杭錦凹凸棒石黏土晶格間存在一定的異價類質(zhì)同象置換,硅氧四面體中的Si+可被A13*置換,鋁氧八面體中的Al3+可被Mg2+、Fe2+等低價陽離子置換,使其晶體層間產(chǎn)生負電荷中心。為保持表面的電中性,晶層間會吸附Na+、K+、Mg2*和Ca2*等大半徑的陽離子形成水合陽離子,為質(zhì)子酸的形成提供有利條件;同時,杭錦凹凸棒石黏土的負電荷中心使其具有一定的離子交換容量。上述結(jié)構(gòu)特點使杭錦凹凸棒石黏土具有陽離子交換、親水、分散和穩(wěn)定等特性,在污水處理領域應用潛力。
本專著在系統(tǒng)概述杭錦凹凸棒石黏土基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎上,對杭錦凹凸棒石黏土在光催化氧化和非均相類Fenton反應中對水中污染物的降解性能和反應機行了分析;此外,還介紹了酸改性杭錦凹凸棒石黏土和TiO2/杭錦凹凸棒石黏土催化劑的制備方法,研究分析了兩種催化劑在光催化氧化和非均相類Fenton反應中對水中有機污染物的降解性能和反應機理。旨在為杭錦凹凸棒石黏土的研究和應用提供一定的理論指導,為從事相關研究的科研人員和企業(yè)工程技術(shù)人員提供參考。
感謝導師張前程教授,在著作的撰寫過程了大力支持和幫助。
且著作中部分研究內(nèi)容是站在他的研究成果這個“巨人的肩膀上”完成的。感謝內(nèi)蒙古工業(yè)大學博士科研啟動(BS1943)和內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(21BS017)的資助。
由于作者水平和知識面有限,書中難免存在不妥之處,懇請讀者批評指正。
劉正江,內(nèi)蒙古工業(yè)大學教授,從事環(huán)境催化和印染污水處理研究工作,主要研究方向有高級氧化技術(shù)處理廢水,納米材料的制備與性能研究等。近5年來,主持和參與省(區(qū))部級研究項目5項,發(fā)表SCI收錄論文7篇,EI收錄論文1篇,授權(quán)實用新型專利2件。
第1章 杭錦凹凸棒石黏土概述
11 杭錦凹凸棒石黏土中的主要礦物成分
12 杭錦凹凸棒石黏土的特殊性質(zhì)
13 杭錦凹凸棒石黏土的主要應用
第2章 杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)分析及光催化降解印染污水研究
21 印染廢水的常見處理方式
22 光催化技術(shù)簡介
23 杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)分析
24 杭錦凹凸棒石黏土光催化降解印染污水性能研究
25 杭錦凹凸棒石黏土光催化反應機理推測
26 杭錦凹凸棒石黏土穩(wěn)定性試驗
27 本章小結(jié)
第3章 改性杭錦凹凸棒石黏土光催化降解印染污水性能研究
31 凹凸棒石改性方法
32 改性杭錦凹凸棒石黏土的制備
33 改性杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)分析
34 酸改性杭錦凹凸棒石黏土光催化降解印染污水性能研究
35 酸改性杭錦凹凸棒石黏土光催化機理分析
36 本章小結(jié)
第4章 TiO2/杭錦凹凸棒石黏土的制備及其光催化降解印染污水性能研究
41 TiO2改性方法
42 負載型TiO2光催化劑制備方法
43 TiO2/杭錦凹凸棒石黏土的制備
44 TiO2/ 杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)分析
45 TiO2/杭錦凹凸棒石黏土光催化降解印染污水性能評價
46 制備條件對TiO2/杭錦凹凸棒石黏土催化性能的影響
47 反應條件對TiO2/杭錦凹凸棒石黏土催化性能的影響
48 催化劑的回收與利用
49 本章小結(jié)
第5章 杭錦凹凸棒石黏土非均相類Fenton反應降解印染污水研究
51 Fenton氧化技術(shù)簡介
52 影響Fenton反應的因素
53 非均相Fenton氧化體系
54 杭錦凹凸棒石黏土非均相類Fenton反應性能評價
55 影響酸化杭錦凹凸棒石黏土非均相類Fenton反應性能的因素
56 酸化杭錦凹凸棒石黏土非均相類Fenton反應重復利用率
57 非均相類Fenton反應中杭錦凹凸棒石黏土基本性質(zhì)
58 杭錦凹凸棒石黏土的非均相類Fenton反應機理推測
59 本章小結(jié)
第6章 杭錦凹凸棒石黏土光助非均相類Fenton反應降解印染污水研究
61 光助Fenton反應
62 杭錦凹凸棒石黏土催化劑的制備及性能評價
63 杭錦凹凸棒石黏土光助非均相類Fenton反應活性評價
64 杭錦凹凸棒石黏土光助非均相類Fenton反應機理推測
65 本章小結(jié)
第7章 杭錦凹凸棒石黏土的發(fā)展優(yōu)勢及趨勢
71 杭錦凹凸棒石黏土的發(fā)展優(yōu)勢
72 杭錦凹凸棒石黏土的發(fā)展趨勢
參考文獻