新污染物的环境界面吸附行为及其机制

本书是作者多年来聚焦典型新污染物的环境吸附行为、作用机制和影响因素等方面研究工作的全面总结，重点针对新污染物吸附过程中电荷辅助氢键这一吸附新机制的形成过程、本质和直接光谱证据，结合理论计算进行探索性研究工作。全书共8章，系统介绍新污染物的分类、控制技术、吸附理论基础和典型吸附材料（第1～4章），新污染物在功能化碳纳米管、生物炭、纳米氧化矿物等环境吸附材料上的吸附行为（第5～7章），电荷辅助氢键在新污染物吸附行为中的关键作用（第8章）。

序言
前言
主要化学术语名词
第1章 新污染物概述 1
1.1 新污染物的定义和特性 1
1.1.1 新污染物的定义 1
1.1.2 新污染物的分类 2
1.1.3 新污染物的性质 9
1.1.4 新污染物的特点 11
1.2 新污染物的主要来源及污染现状 11
1.2.1 新污染物的主要来源 11
1.2.2 新污染物的污染现状 13
1.3 新污染物的环境行为 18
1.3.1 新污染物的迁移行为 18
1.3.2 新污染物的转化行为 22
1.3.3 新污染物迁移转化的影响因素 24
1.4 我国新污染物的治理背景及行动方案 27
1.4.1 新污染物治理背景 28
1.4.2 新污染物治理行动方案 29
参考文献 30
第2章 新污染物的常见控制技术 47
2.1 新污染物的减排技术 47
2.1.1 工业新污染物减排技术 47
2.1.2 农业新污染物减排技术 51
2.1.3 生活新污染物减排技术 54
2.2 新污染物的源头控制技术 57
2.2.1 大气污染源头控制技术 58
2.2.2 水体污染源头控制技术 59
2.2.3 土壤污染源头控制技术 60
2.2.4 污染源头控制技术评价与优化 60
2.3 新污染物的深度处理技术 61
2.3.1 混凝絮凝技术 61
2.3.2 高级氧化技术 62
2.3.3 膜处理技术 63
2.3.4 吸附去除技术 64
2.3.5 人工湿地技术 65
2.4 本章小结 66
参考文献 67
第3章 新污染物吸附的理论基础 73
3.1 吸附的基本理论 73
3.2 吸附的主要机理 74
3.2.1 疏水作用 74
3.2.2 孔隙填充作用 74
3.2.3 π-π电子供体受体作用 75
3.2.4 静电作用 75
3.2.5 氢键 76
3.2.6 电荷辅助氢键 77
3.2.7 配体交换 78
3.2.8 其他相互作用 79
3.3 吸附的主要模型 80
3.3.1 等温吸附模型 80
3.3.2 动力学吸附模型 85
3.4 本章小结 86
参考文献 87
第4章 新污染物吸附去除的典型材料 93
4.1 碳基材料 93
4.1.1 碳基材料的种类 93
4.1.2 碳基材料的基本性质 98
4.1.3 碳基材料的表面修饰 99
4.1.4 影响碳基材料吸附性能的主要因素 100
4.2 纳米氧化矿物 101
4.2.1 沸石 101
4.2.2 二氧化钛 102
4.2.3 硅氧化物 104
4.2.4 铝氧化物 105
4.2.5 铁氧化物 106
4.3 金属有机骨架 107
4.3.1 MOF的制备方法 107
4.3.2 MOF的结构与理化性质 109
4.3.3 MOF的应用 110
4.4 膜材料 111
4.4.1 高分子树脂 111
4.4.2 生物膜 114
4.5 本章小结 115
参考文献 116
第5章 新污染物在功能化碳纳米管上的吸附 120
5.1 功能化碳纳米管的理化性质表征 122
5.1.1 表征方法 122
5.1.2 表面形貌及比表面积分析 123
5.1.3 元素组成及表面官能团分析 124
5.1.4 表面电荷及缓冲性分析 126
5.2 新污染物在功能化碳纳米管上的吸附行为 128
5.2.1 新污染物在功能化碳纳米管上的吸附实验方法 128
5.2.2 新污染物在功能化碳纳米管上的吸附动力学行为 130
5.2.3 新污染物在功能化碳纳米管上的等温吸附行为 133
5.2.4 新污染物在功能化碳纳米管上的等温解吸行为 134
5.2.5 pH对新污染物在功能化碳纳米管上吸附行为的影响 138
5.2.6 新污染物在功能化碳纳米管上的竞争吸附行为 142
5.3 本章小结 147
参考文献 148
第6章 新污染物在生物炭上的吸附 151
6.1 生物炭的制备 152
6.2 生物炭的基本理化性质表征 153
6.2.1 表征方法 153
6.2.2 原始生物炭的基本理化性质 154
6.2.3 氟化改性生物炭的基本理化性质 154
6.3 新污染物在生物炭上的吸附行为 156
6.3.1 吸附实验方法 156
6.3.2 新污染物在生物炭上的吸附动力学行为 158
6.3.3 新污染物在生物炭上的等温吸附行为 162
6.3.4 新污染物在生物炭上的等温解吸行为 167
6.3.5 环境因素对新污染物在生物炭上吸附的影响 170
6.4 本章小结 173
参考文献 174
第7章 新污染物在纳米氧化矿物上的吸附 176
7.1 纳米氧化矿物的基本理化性质表征 176
7.1.1 表征方法 176
7.1.2 纳米氧化矿物的基本理化性质分析 177
7.2 新污染物在纳米氧化矿物上的吸附行为 179
7.2.1 吸附实验方法 179
7.2.2 新污染物在纳米氧化矿物上的吸附动力学行为 180
7.2.3 新污染物在纳米氧化矿物上的等温吸附行为 182
7.2.4 新污染物在纳米氧化矿物上的等温解吸行为 185
7.3 本章小结 187
参考文献 188
第8章 电荷辅助氢键在新污染物吸附行为中的关键作用 190
8.1 氢键研究进展 190
8.1.1 低势垒短强氢键的研究进展 190
8.1.2 电荷辅助氢键作用的研究进展 191
8.2 电荷辅助氢键作用形成的热力学计算 192
8.2.1 热力学计算方法 192
8.2.2 热力学计算结果分析 193
8.3 电荷辅助氢键对新污染物稳定吸附的贡献估算 195
8.3.1 CAHB对碳纳米管吸附新污染物过程中的贡献估算 195
8.3.2 CAHB对纳米氧化矿物吸附新污染物过程中的贡献估算 198
8.3.3 CAHB对生物炭吸附新污染物过程中的贡献估算 200
8.4 电荷辅助氢键形成的本质及直接光谱证据 201
8.4.1 光谱测定方法 201
8.4.2 CAHB形成的直接光谱证据分析 202
8.5 CAHB形成的DFT计算 212
8.5.1 DFT计算方法 212
8.5.2 DFT计算结果与分析 212
8.6 本章小结 219
参考文献 221