本书由全球多个国家该领域的专家共同编撰而成，内容涵盖使用纳米材料、纳米技术及相应的工艺流程和工具来进行环境修复和污水净化，包括净化和修复受污染的地表水、地下水、空气、土壤等。本书讨论了使用纳米技术中和有害微生物、杀虫剂、重金属、化工废料、化学与生物战剂，以及其他各种有毒物质。涉及内容广泛，包含物理、化学、纳米材料技术、纳米结构，以及纳米净化技术等内容。
样章试读
目录
- 撰稿人
前言
第1章 利用纳米技术去污 Manoj K.Ram and Ashok Kumar
1.1 引言
1.2 饮用水净化
1.2.1 使用碳过滤器进行水净化
1.2.2 碳纳米管作为过滤材料
1.2.3 功能化碳纳米管用于吸附
1.3 TiO_2与有机和无机化合物的光催化作用
1.4 酶净化
1.5 用于消除化学战剂的纳米材料
1.5.1 基于纳米零价铁的净化
参考文献
第2章 内皮层中空纤维纳米多孔膜的制备和应用 Guojun Zhang,Shulan Ji,Zhongzhou Liu,and Maohong Fan
2.1 引言
2.2 内皮层中空纤维多孔膜的制备
2.3 内皮层中空纤维多孔膜在处理印钞废水上的应用
2.3.1 工艺流程
2.3.2 全规模的系统
2.3.3 厂区运行状态
2.3.4 经济效益分析
2.4 内皮层中空纤维多孔膜在聚电解质多层膜(PEMMs)自组装上的应用
2.4.1 内皮层中空纤维聚电解质多层膜的自组装
2.4.2 内皮层中空纤维聚电解质多层膜的应用
致谢
参考文献
第3章 光催化去活:空气-水 Hanming Ding
3.1 引言
3.2 基于TiO_2的光催化
3.2.1 金属离子掺杂和植入
3.2.2 非金属离子掺杂
3.2.3 光敏化
3.2.4 TiO_2-碳纳米复合材料
3.3 其他具有可见光响应的光催化剂
3.3.1 铋相关的化合物
3.3.2 铁基氧化物
3.3.3 含银化合物
3.4 水和空气的光催化净化
3.4.1 病原微生物的消毒
3.4.2 染料降解
3.4.3 其他水体中典型有机污染物的光降解
3.4.4 可溶性重金属离子的转化
3.4.5 室内空气污染物的消除
3.5 小结
参考文献
第4章 纳米二氧化钛催化剂在废水处理中的应用 Zhemin Shen,Yangming Lei,Wenhua Wang,and Maohong Fan
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 电解装置
4.2.2 TiO_2纳米复合催化剂的制备和特性
4.2.3 操作
4.2.4 分析测量
4.3 纳米TiO_2的特性
4.4 金红石相TiO_2的催化电解
4.4.1 掺杂TiO_2的电解结果
4.4.2 制备条件的优化
4.4.3 催化和氧化机理
4.5 结论
参考文献
第5章 利用纳米半导体薄膜电极在可见光照射下光电催化降解有机污染物 Hongjie Wang,Bin Zhou,and Xu Zhao
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 γ-Bi_2MoO_6和BiVO_4薄膜的制备和表征
5.2.2 降解实验
5.3 在Bi_2MoO_6膜电极上染料的光电催化(PEC)
5.3.1 γ-Bi_2MoO_6膜的表征
5.3.2 染料的降解
5.3.3 施加偏压的影响
5.3.4 参与K-2G的PEC降解过程中的活性物种
5.3.5 PEC降解中间体的分析
5.4 有机污染物在BiVO_4膜电极上的光电催化
5.4.1 BiVO_4薄膜的表征
5.4.2 BiVO_4薄膜的光电催化活性
5.5 结论
致谢
参考文献
第6章 利用纳米粒子消毒 Christian O.Dimkpa,David W.Britt,and Anne J.Anderson
6.1 引言
6.2 纳米粒子-细菌细胞间的相互作用:机制
6.2.1 表面电荷,附聚,以及细胞与纳米粒子的接触
6.2.2 纳米粒子的配方
6.2.3 银纳米粒子:复合材料及活性
6.2.4 其他具有抗菌活性的含金属纳米粒子的配方
6.3 纳米粒子处理所面临的问题
6.4 化学品的降解
参考文献
第7章 利用纳米光催化剂在太阳光照射下的水消毒和污水净化 S.Malato,P.Fernández-Ibánez,M.I.Maldonado,and I.Oller
7.1 引言
7.2 太阳能多相光催化的主要技术参数
7.2.1 反应物初始浓度
7.2.2 催化剂的用量
7.2.3 pH值
7.2.4 温度
7.2.5 辐射通量
7.2.6 氧气浓度
7.3 太阳能半导体纳米光催化的增强
7.3.1 化学氧化剂的使用
7.3.2 掺杂和改性TiO_2的使用
7.3.3 TiO_2光催化与光敏化剂的耦合
7.3.4 半导体光催化与其他高级氧化技术的耦合
7.4太阳能光催化的硬件
7.4.1 太阳能集热器
7.4.2 光催化剂问题
7.5太阳能光催化杀菌
7.5.1 光照对微生物的破坏效果
7.5.2 TiO_2光催化的水消毒
致谢
参考文献
第8章 纳米技术在净化化学战剂中的作用 G.K.Prasad
8.1 引言
8.2 纳米金属氧化物合成方法的简述
8.2.1 纳米粒子的化学合成路线
8.2.2 溶液中的成核和生长
8.2.3 化学还原法制备金属及金属间纳米粒子
8.2.4 燃烧合成法
8.2.5 溶胶-凝胶法
8.2.6 气凝胶过程
8.3 细颗粒物的稳定化以防止团聚
8.4 促进化学战剂净化的性质和功能性
8.5 化学战剂的反应以及各自在纳米金属氧化物上的净化机理
8.5.1 VX、GD、GB和HD等毒剂与纳米AP-MgO、AP-Al_2O_3和AP-CaO的反应
8.5.2 硫芥在氧化锌纳米棒表面的解毒反应
8.5.3 氧化锌纳米晶用于净化沙林和二甲基膦
8.5.4 芥子气和沙林毒气在二氧化钛纳米管上的净化
8.5.5 改性二氧化钛纳米管用于净化芥子气
8.5.6 硫芥和沙林在V_1.02O_2.98纳米管上的反应
8.5.7 介孔氧化锰纳米带用于沙林、芥子气、氯甲酸乙酯硫化物的净化
8.6 化学战兴奋剂在金-二氧化钛复合材料上的催化降解
8.6.1 机理
8.6.2 同多酸浸渍Al_2O_3纳米粒子作为反应吸附剂脱除硫芥
8.6.3 2-氯乙基乙基硫醚在纳米分子筛上的吸附,解吸和热氧化
8.6.4 基于二氧化钛纳米管的逐层纳米薄膜的太阳光辅助自清洁涂层
8.6.5 未来发展方向
参考文献
第9章 用于环境生物修复的具有纳米结构的生物集合体 Cristina R.Ispas,Anastasia C.H.Scangas,Lia Stanciu,and Silvana Andreescu
9.1 引言
9.2 生物制剂及其在环境净化中的潜力
9.3 生物功能化纳米结构的制备
9.3.1 生物固载在环境领域的益处:通过在纳米结构上的固载来增强生物活性和稳定性
9.3.2 微胶囊技术
9.3.3 纳米结构材料上的生物固载
9.4 生物功能化纳米结构的环境生物修复
9.4.1 砷的环境生物修复
9.4.2 酚类化合物的酶降解
9.4.3 农药的生物降解
9.4.4 生物脱硫
9.5 结论
参考文献
第10章 用于处理土壤及地下水中氯化重质非水相液体(DNAPL)的活性纳米粒子 Tanapon Phenrat,Michelle Crimi,Tissa Illanagasekare,and Gregory V.Lowry
10.1 引言
10.1.1 氯化DNAPL对地下水和土壤的污染
10.1.2 纳米技术处理DNAPL:进展和技术挑战
10.2 利用零价铁(ZVI)对有机氯化物进行脱氯
10.3 纯纳米ZVI的合成方法
10.3.1 气相合成:溅射-气体-聚合(SGA)共沉积
10.3.2 液相合成
10.4 纯纳米ZVI的理化性质和反应性
10.5 改性的纳米ZVI
10.5.1 聚合物表面改性
10.5.2 乳化纳米ZVI
10.5.3 包埋于载体或支撑物上的纳米ZVI
10.6 改性纳米ZVI的理化性质和性能
10.6.1 聚合物涂覆的纳米ZVI
10.6.2 乳化纳米ZVI
10.6.3 载体包埋的纳米ZVI
10.7 影响纳米ZVI反应性及产能表现的环境因素
10.7.1 pH值
10.7.2 离子种类
10.7.3 金属
10.7.4 非活性的疏水性碳氢化合物和NOM
10.7.5 TCE浓度和DNAPL的存在
10.7.6 微生物
10.7.7 地下异质性
10.8 纳米ZVI处理系统设计的注意事项
10.8.1 纳米ZVI的应用
10.8.2 筛选纳米ZVI适用性的现场规划考虑
10.8.3 活性纳米材料的输运方法
10.8.4 纳米ZVI的处理
10.8.5 监测注意事项
10.8.6 监管以及健康和安全注意事项
10.8.7 成本
10.9 纳米ZVI的未来发展方向
致谢
参考文献
第11章 高残留农药:利用纳米技术检测和控制 Sunandan Baruah and Joydeep Dutta
11.1 引言
11.2 纳米结构的合成方法
11.2.1 由上而下(Top-Down)的制备方法
11.2.2 由下而上(Bottom-Up)的制备方法
11.3 高残留农药
11.3.1 六氯环己烷(林丹杀虫剂)
11.3.2 滴滴涕
11.3.3 环戊二烯类杀虫剂
11.3.4 灭蚁灵和十氯酮
11.4 光催化
11.5 传感器
11.6 用于传感的纳米结构
11.6.1 生物传感器
11.6.2 金属离子传感器
11.6.3 光传感器
11.7 用于环境修复的纳米结构
11.8 结论
参考文献
第12章 纳米材料作为净化化学和生物战剂以及相关毒素的手段 Liyana Wajira Ariyadasa and Sherine O.Obare
12.1 引言
12.1.1 化学战剂(CWAs)
12.1.2 生物战剂(BWAs)
12.1.3 消除BWAs和CWAs的常用方法
12.1.4 作为BWAs和CWAs重要净化剂的纳米材料
12.2 通常用于净化BWAs和CWAs的纳米材料的合成与表征
12.2.1 氧化镁纳米粒子
12.2.2 TiO_2纳米晶
12.2.3 磁性纳米粒子
12.3 纳米粒子的表征
12.3.1 X射线衍射
12.3.2 拉曼光谱
12.3.3 电子显微镜(EM)
12.3.4 原子力显微镜
12.3.5 X射线光电子能谱
12.4 面向净化的应用
12.4.1 经由还原途径净化有机磷化合物
12.4.2 利用金属氧化物纳米粒子净化CWAs
12.4.3 利用TiO_2负载纳米金作为光催化剂在可见光下进行碳-杂原子键的断裂和CWAs解毒
12.4.4 利用可回收的磁性纳米粒子催化销毁神经性毒剂
12.5 BWAs的降解
12.5.1 纳米管辅助的蛋白失活
12.5.2 TiO_2涂覆的多壁碳纳米管的光催化消毒
12.6 结论与未来展望
参考文献
第13章 利用纳米技术去除地下水中重质非水相液体 Jeffrey L.Ullman
13.1 引言
13.2 纳米技术在地下水污染整治中的应用
13.3 零价铁(ZVI)纳米粒子的应用
13.4 纳米粒子的改性
13.4.1 稳定剂
13.4.2 乳液
13.4.3 双金属纳米粒子
13.5 结论
参考文献
第14章 总结
附录A:利用纳米技术从事环境修复或去污的商业公司名单索引
索引
京公网安备 11010102004214号