天然生物质及其衍生物种类丰富，性质多样，显示出众多的应用特性和功能特性。它们可以特异性地与不同物质、组分和材料发生相互作用，直接或间接地用于工业生产领域。生物质原料（如茎秆）内充满海绵状的髓，茎上密生刚毛，叶两面粗糙，被刚毛。利用生物质原料表面粗糙、密生刚毛，本身就具有一定的与重金属离子结合的能力，通过适当的改性可以使其具备良好的亲水性且耐水溶；具有良好的机械强度，以适应工业操作；具备耐酸、耐碱性能，可以在广泛的pH范围内对重金属进行吸附沉淀处理，实现对重金属离子的回收再利用。本书集中反映了作者多年来在生物质基吸附材料制备和应用研究方面的最新成果和数据，主要涉及天然稻壳和膨化稻壳基吸附材料、魔芋葡甘聚糖基吸附材料、植物多酚基吸附材料、竹和菊芋茎叶基吸附材料的制备、应用特性的表征及应用基础研究内容。
本书可供从事生物质转化、天然大分子的改性与深加工、环境友好材料研究的科研人员、工程技术人员、管理人员参考，也可作为高年级本科生和研究生的教学参考书。
样章试读
目录
- 前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 重金属废水的治理技术
1.2.1 化学法
1.2.2 反渗透法
1.2.3 理化吸附法
1.2.4 蒸发浓缩法
1.2.5 电解法
1.2.6 电渗析法
1.2.7 生物法
1.3 生物质重金属废水处理技术
1.3.1 纤维素
1.3.2 木质素
1.3.3 竹炭
1.3.4 植物单宁
1.3.5 壳聚糖
1.3.6 葡甘聚糖
1.3.7 农林废弃物
1.4 生物质重金属吸附材料拟解决的关键技术问题
1.5 小结
参考文献
第2章 稻壳基吸附材料的制备
2.1 引言
2.1.1 稻壳资源
2.1.2 稻壳吸附剂的资源利用
2.2 稻壳基吸附材料制备
2.2.1 稻壳基吸附材料制备的设备
2.2.2 稻壳基吸附材料制备的工艺流程
2.2.3 各因素对稻壳基吸附材料制备的影响
2.3 稻壳基吸附材料的检测与表征
2.3.1 膨化稻壳的理化特性表征
2.3.2 微观形貌表征
2.3.3 红外吸收光谱测定
2.3.4 热重分析
2.3.5 粒度测定
2.3.6 Zeta电位的测定
2.3.7 润湿性测定
2.3.8 化学成分分析
2.3.9 金属离子特性与吸附量的关系
2.4 小结
参考文献
第3章 稻壳基吸附材料对Cu^2+、Pb^2+、Zn^2+的吸附
3.1 引言
3.2 实验研究方法
3.3 吸附平衡时间的确定及吸附动力学模型
3.4 pH对吸附效果的影响
3.5 吸附剂用量的影响
3.6 温度的影响及吸附热的计算
3.7 等温吸附及吸附模型的探讨
3.8 不同配比的混合吸附剂的处理效果
3.9 小结
参考文献
第4章 稻壳基吸附材料对Cr^3+、Cd^2+、Ag^+的吸附
4.1 引言
4.2 实验研究方法
4.3 平衡时间的确定及吸附动力学模型
4.4 pH对吸附效果的影响
4.5 吸附剂用量的影响
4.6 温度的影响及吸附热的计算
4.7 等温吸附及吸附模型的探讨
4.8 不同配比的混合吸附剂的处理效果
4.9 小结
参考文献
第5章 稻壳基吸附材料对金属离子的选择性吸附对比
5.1 引言
5.2 实验研究方法
5.3 pH对选择吸附效果的影响
5.4 投料量对选择吸附效果的影响
5.5 平衡时间的确定及动力学模型的探讨
5.6 吸附温度的影响及吸附热的计算
5.7 等温吸附及吸附模型的探讨
5.8 小结
第6章 稻壳基吸附材料对重金属离子的吸附机理
6.1 引言
6.2 重金属离子溶液的理化性质
6.2.1 水的物理性质
6.2.2 水的化学性质
6.2.3 重金属离子的性质(以Cu为例)
6.3 吸附作用力及吸附相关参数
6.3.1 London色散力
6.3.2 偶极子相互作用
6.3.3 四极子相互作用
6.3.4 静电力
6.3.5 氢键作用
6.3.6 酸、碱、π轨道相互作用
6.3.7 表面修饰
6.4 吸附相关参数
6.4.1 吸附等温线
6.4.2 吸附动力学方程
6.4.3 吸附热力学参数
6.5 稻壳基吸附材料的表征
6.5.1 红外图谱
6.5.2 比表面积和孔隙分析
6.5.3 Zeta电位
6.5.4 元素分析和XRF
6.5.5 XRD
6.5.6 材料润湿性
6.5.7 材料导电能力
6.5.8 TG
6.5.9 SEM
6.5.10 XPS分析测试
6.5.11 EDS分析
6.6 实验研究方法
6.6.1 pH影响实验
6.6.2 浓度影响实验
6.6.3 温度对吸附过程的影响
6.6.4 吸附动力学方程
6.7 常用参照吸附剂的吸附性能比较
6.7.1 活性炭
6.7.2 活性炭的结构和性质
6.7.3 活性炭吸附铜离子溶液对比研究方法
6.7.4 活性炭吸附对比研究结果分析
6.7.5 膨润土
6.7.6 膨润土的结构和性质
6.7.7 膨润土吸附铜离子溶液对比研究方法
6.7.8 膨润土吸附对比研究结果分析
6.7.9 硅藻土
6.7.10 硅藻土的结构和性质
6.7.11 硅藻土吸附铜离子溶液对比研究方法
6.7.12 硅藻土吸附对比研究结果分析
6.8 稻壳基吸附材料对比研究结果分析
6.8.1 pH对吸附实验的影响
6.8.2 等温曲线
6.8.3 温度的影响及吸附热的计算
6.8.4 平衡时间的确定及吸附动力学模型
6.9 稻壳基吸附材料对重金属离子吸附机理的探讨
6.9.1 离子交换
6.9.2 酸碱沉淀
6.9.3 化学吸附
6.9.4 物理吸附
6.10 小结
参考文献
第7章 稻壳基吸附材料柱吸附重金属离子
7.1 引言
7.2 柱吸附实验装置及条件设置
7.2.1 柱吸附实验装置
7.2.2 柱高对吸附效果的影响
7.2.3 流速对吸附效果的影响
7.2.4 初始浓度对吸附效果的影响
7.2.5 稻壳基吸附材料的吸附性能与天然稻壳和活性炭的比较
7.2.6 稻壳基吸附材料的脱附及重复使用
7.2.7 计算公式
7.3 吸附柱高对吸附的影响
7.4 流速对吸附的影响
7.5 初始浓度对吸附的影响
7.6 稻壳基吸附材料的吸附能力与稻壳和活性炭的比较
7.7 Bohrat-Adams模型
7.8 稻壳基吸附材料柱的脱附和重复使用
7.8.1 对重金属离子的脱附
7.8.2 膨化稻壳吸附柱的重复性
7.9 小结
参考文献
第8章 稻壳基吸附材料柱对重金属离子吸附的穿透曲线
8.1 引言
8.2 计算方法
8.2.1 Thomas模型
8.2.2 Yoon-Nelson模型
8.3 Thomas拟合模型
8.3.1 不同柱高下的Thomas拟合曲线
8.3.2 不同流速下的Thomas拟合曲线
8.3.3 不同浓度下的Thomas拟合曲线
8.4 Yoon-Nelson拟合模型
8.4.1 不同柱高下的Yoon-Nelson拟合曲线
8.4.2 不同流速下的Yoon-Nelson拟合曲线
8.4.3 不同浓度下的Yoon-Nelson拟合曲线
8.5 小结
参考文献
第9章 稻壳基吸附材料对重金属离子的吸附动力学
9.1 引言
9.2 扩散控制理论
9.2.1 粒内扩散控制
9.2.2 膜扩散控制
9.3 扩散控制研究方法
9.3.1 吸附动力学曲线的测定
9.3.2 初始浓度的影响
9.3.3 温度的影响
9.4 Cu^2+吸附控制步骤的确定
9.4.1 粒内扩散
9.4.2 膜扩散
9.4.3 吸附反应的活化能
9.5 Pb^2+吸附控制步骤的确定
9.5.1 粒内扩散
9.5.2 膜扩散
9.5.3 吸附反应的活化能
9.6 Zn^2+吸附控制步骤的确定
9.6.1 粒内扩散
9.6.2 膜扩散
9.6.3 吸附反应的活化能
9.7 Cr^3+吸附控制步骤的确定
9.7.1 粒内扩散
9.7.2 膜扩散
9.7.3 吸附反应的活化能
9.8 Cd^2+吸附控制步骤的确定
9.8.1 粒内扩散
9.8.2 膜扩散
9.8.3 吸附反应的活化能
9.9 Ag^+吸附控制步骤的确定
9.9.1 粒内扩散
9.9.2 膜扩散
9.9.3 吸附反应的活化能
9.10 小结
参考文献
第10章 竹粉基吸附材料对重金属离子的吸附
10.1 引言
10.2 实验研究方法
10.2.1 材料的前处理
10.2.2 吸附实验方法
10.2.3 等温吸附及吸附模型
10.3 pH对竹粉基吸附材料的影响
10.4 投料量对竹粉基吸附材料的影响
10.5 振荡时间对竹粉基吸附材料的影响
10.6 竹粉基吸附材料等温吸附及吸附模型
10.7 竹粉基吸附材料的微观特性
10.7.1 SEM
10.7.2 EDS
10.8 小结
第11章 菊芋茎叶基吸附材料对重金属离子的吸附
11.1 引言
11.2 实验研究方法
11.2.1 材料的前处理
11.2.2 实验研究内容
11.2.3 动力学研究和吸附模型
11.3 pH对菊芋茎叶基吸附材料的影响
11.4 投料量对菊芋茎叶基吸附材料的影响
11.5 振荡时间对菊芋茎叶基吸附材料的影响
11.6 等温吸附及吸附模型
11.7 小结
参考文献
第12章 植物多酚吸附材料的基本性质
12.1 引言
12.2 植物多酚分离提取
12.2.1 溶剂浸提法
12.2.2 超声波辅助提取法
12.2.3 微波辅助提取法
12.2.4 树脂吸附分离法
12.2.5 其他分离纯化方法
12.3 植物多酚理化性质及化学改性
12.3.1 羟基上的反应
12.3.2 溴化反应
12.3.3 水解反应
12.3.4 酚醛缩合和曼尼希反应
12.3.5 亚硫酸化(磺化)及磺甲基化反应
12.3.6 接枝共聚和氧化偶合
12.4 植物多酚用于重金属离子处理及进展
12.5 小结
参考文献
第13章 磺化胺甲基化改性植物多酚(单宁)对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附
13.1 引言
13.2 实验研究方法
13.2.1 植物多酚(单宁)改性
13.2.2 实验研究方法
13.3 磺化胺甲基化改性植物多酚的表征
13.4 pH对平衡吸附沉淀量的影响
13.5 吸附平衡
13.6 初始浓度对吸附沉淀量影响
13.7 温度对吸附沉淀量的影响
13.8 小结
参考文献
第14章 氧化降解植物多酚(单宁)对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附
14.1 引言
14.2 实验研究方法
14.2.1 植物多酚(单宁)氧化降解改性
14.2.2 实验研究方法
14.3 氧化降解改性植物多酚的表征
14.4 pH对平衡吸附沉淀量的影响
14.5 吸附平衡
14.6 初始浓度对吸附沉淀量的影响
14.7 温度对吸附沉淀量的影响
14.8 小结
参考文献
第15章 深度亚硫酸化植物多酚(单宁)对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附沉淀
15.1 引言
15.2 实验研究方法
15.2.1 植物多酚(单宁)深度亚硫酸化改性
15.2.2 实验研究方法
15.3 pH对吸附沉淀量的影响
15.4 吸附平衡
15.5 初始浓度对吸附沉淀量的影响
15.6 温度对吸附沉淀量的影响
15.7 小结
第16章 磺化胺甲基化改性植物多酚(单宁)对Sr(Ⅱ)的吸附
16.1 引言
16.2 实验研究方法
16.2.1 植物多酚(单宁)磺化胺甲基化改性
16.2.2 实验研究方法
16.3 pH对吸附沉淀率的影响
16.4 吸附平衡
16.5 初始浓度对吸附沉淀率的影响
16.6 温度对吸附沉淀率的影响
16.7 小结
第17章 亚硫酸化植物多酚(单宁)对Sr(Ⅱ)的吸附沉淀
17.1 引言
17.2 实验研究方法
17.2.1 植物多酚(单宁)亚硫酸化改性
17.2.2 实验研究方法
17.3 pH对吸附沉淀率的影响
17.4 初始浓度对吸附沉淀率的影响
17.5 温度对吸附沉淀率的影响
17.6 小结
第18章 疏水改性葡甘聚糖(DKGM)对Cu^2+和Pb^2+的吸附
18.1 引言
18.2 实验研究方法
18.2.1 疏水性DKGM吸附材料制备
18.2.2 吸附实验
18.3 疏水改性葡甘聚糖(DKGM)的吸附材料的微观结构
18.4 pH的影响
18.5 吸附材料用量的影响
18.6 吸附时间及吸附动力学
18.7 等温吸附
18.8 小结
参考文献
第19章 活化热塑性DKGM对Cu^2+及Pb^2+吸附
19.1 引言
19.2 实验研究方法
19.2.1 热塑性DKGM吸附材料的制备
19.2.2 热塑性DKGM的加工及活化
19.2.3 静态吸附实验
19.2.4 动态吸附实验
19.2.5 吸水率测定
19.3 碱浓度对水解时间的影响
19.4 pH的影响
19.5 吸附材料用量的影响
19.6 吸附时间的影响及其吸附动力学
19.7 等温吸附
19.8 动态吸附实验
19.9 小结
参考文献
京公网安备 11010102004214号