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| 內容簡介： |
本书较系统地介绍了吸附-干式催化氧化技术,包括有机废水处理技术概述、吸附模型与催化理论、实验及表征方法、载体活性炭结构和表面性质与简单芳香化合物吸附之间的构效关系、金属负载对活性炭吸附芳香化合物行为的影响、金属活性炭吸附-催化剂对芳香化合物的催化氧化降解行为及机理,以及吸附-催化氧化降解循环中吸附-催化剂的吸附与催化降解行为等。
本书可供环境科学、环境工程、化学工程、废水处理等领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考,也可供高等学校相关专业师生参阅。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 有机废水的来源 1
1.2 有机废水的危害 1
1.3 有机废水处理技术概述 2
1.3.1 空气吹脱法 2
1.3.2 溶剂萃取法 3
1.3.3 焚烧法 3
1.3.4 生物法 3
1.3.5 膜分离法 4
1.3.6 吸附法 5
1.3.7 氧化法 6
1.3.8 常见废水处理法的比较 10
1.4 吸附-干式催化氧化法 11
1.5 吸附-干式催化氧化法研究进展 12
1.6 研究思路和工作要点 13
参考文献 14
第2章 吸附模型与催化理论 19
2.1 吸附模型 19
2.1.1 动力学模型 19
2.1.2 吸附等温模型 21
2.1.3 热力学方程 22
2.2 催化理论 23
2.2.1 催化剂 23
2.2.2 催化原理 23
参考文献 25
第3章 实验及表征方法 27
3.1 活性炭和试剂 27
3.2 金属活性炭吸附-催化剂的制备 27
3.2.1 CuAC的制备 27
3.2.2 Cu-CeAC的制备 28
3.2.3 FeAC的制备 28
3.3 主要实验过程 28
3.3.1 吸附实验 28
3.3.2 程序升温氧化TPO和程序升温脱附TPD 29
3.3.3 热重-质谱联用TG-MS 29
3.3.4 吸附-催化氧化降解循环实验 30
3.3.5 气体产物分析 31
3.4 表征 31
3.4.1 比表面积和孔结构测试 31
3.4.2 灰分及元素分析 31
3.4.3 表面化学性质分析 32
3.4.4 水蒸气吸附实验 33
3.4.5 X射线衍射XRD 33
3.4.6 扫描电子显微镜SEM 34
参考文献 34
第4章 活性炭结构及性质与其吸附行为的关系 35
4.1 活性炭结构与其吸附行为的关系 36
4.1.1 实验部分 36
4.1.2 吸附质和吸附剂的表征 36
4.1.3 吸附等温行为 38
4.1.4 饱和吸附量的影响因素 41
4.1.5 吸附机理 45
4.2 活性炭表面化学性质与其吸附行为的关系 48
4.2.1 实验部分 48
4.2.2 吸附剂的表征 49
4.2.3 吸附等温行为 51
4.2.4 饱和吸附量与活性炭表面化学性质的关系 54
4.2.5 溶剂水对饱和吸附量的影响 56
4.3 活性炭纤维表面化学性质与其吸附行为的关系 59
4.3.1 实验部分 59
4.3.2 吸附剂的表征 60
4.3.3 吸附等温行为 63
4.3.4 溶剂水对吸附的影响 65
4.3.5 溶解度与饱和吸附量的关系 66
4.4 本章要点 66
参考文献 67
第5章 活性金属组分负载对活性炭吸附有机物行为的影响 70
5.1 Fe负载对活性炭吸附行为的影响 70
5.1.1 实验部分 70
5.1.2 吸附剂的表征 71
5.1.3 吸附条件对吸附行为的影响 76
5.1.4 吸附动力学研究 87
5.1.5 吸附等温模型研究 98
5.1.6 吸附热力学研究 102
5.2 Cu负载对活性炭吸附行为的影响 104
5.2.1 实验部分 104
5.2.2 物理结构及Cu的存在形式 105
5.2.3 芳香化合物的吸附行为 106
5.3 本章要点 107
参考文献 107
第6章 吸附-催化剂催化氧化降解行为 110
6.1 CuAC对吸附的芳香化合物的催化氧化降解行为研究 110
6.1.1 实验部分 111
6.1.2 物理结构及Cu的赋存形态 111
6.1.3 芳香化合物的催化氧化行为 111
6.2 Cu-CeAC对苯酚的催化降解行为 124
6.2.1 实验部分 124
6.2.2 苯酚的催化氧化行为 125
6.3 FeAC对苯酚的催化降解行为 126
6.3.1 实验部分 126
6.3.2 苯酚的催化氧化行为 126
6.4 金属AC催化参数的比较 131
6.5 Cu负载对吸附质脱附的影响 131
6.5.1 苯胺的TPD 132
6.5.2 苯的TPD 133
6.6 本章要点 136
参考文献 137
第7章 循环过程中吸附-催化剂的吸附与催化降解行为 139
7.1 循环过程中的吸附行为 139
7.1.1 实验部分 139
7.1.2 循环过程中吸附-催化剂的吸附行为 140
7.2 循环过程中Cu-CeAC的催化氧化行为 141
7.3 吸附性能与催化活性损失原因初探 142
7.4 本章要点 143
参考文献 143
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| 內容試閱：
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工业快速发展推动了经济繁荣和社会进步，但也产生了大量的工业废水。工业废水中含有许多成分复杂、有毒有害和生物难降解的有机污染物，其对环境的危害日益严重。因此，难降解有机废水分为高浓度、低浓度废水的治理一直是国内外废水处理方面的重点和难点。对于高浓度的此类废水可采用湿式催化氧化法、吹脱回收或焚烧等方法来处理，但对低浓度的难降解有机废水尚缺乏经济而有效的实用技术。因此，开发一种经济高效的低浓度有机废水处理技术具有较大的现实意义。
吸附-干式催化氧化技术具有吸附即污染物富集浓缩和催化氧化功能即原位催化氧化吸附污染物，它在同一反应器中分步完成污染物的液相吸附与干态催化氧化降解，是一种较有发展潜力的低浓度难降解有毒有害有机废水处理方法。该过程具有如下优点：1常温液相吸附去除有机物，能耗低；2有机物可在位催化氧化，避免异地氧化带来的频繁装卸；3吸附-催化剂可以循环使用；4有机物的气-固态氧化，污染物浓度高，氧气浓度高，氧化速率高，无需加压；5避免高温湿法氧化中的金属活性组分流失。该技术中吸附-催化剂是其核心,现有研究主要集中在金属活性炭吸附-催化剂对苯酚的吸附行为和金属活性炭对苯酚的催化氧化行为方面,虽有一定的进展,但缺乏系统研究吸附-催化剂即载体活性炭及金属活性炭与有机物的结构和性质之间的吸附构效关系即吸附-催化剂对有机物的吸附规律,以及不同有机物的催化氧化行为即吸附-催化剂对有机物催化氧化降解规律。
本书是关于吸附-干式催化氧化技术的专著,集成了作者十余年的研究成果,全书共分为7章,第1～3章为基本知识,第4～7章为重点内容,系统阐述了载体活性炭的结构和表面性质及其对吸附有机物的影响行为和机理、金属负载对活性炭结构和表面性质的影响及其对吸附有机物的影响行为和机理、所吸附的有机物的催化氧化降解行为及多个循环的吸附-催化剂的行为,同时在章后总结了本章的内容要点,便于读者理解。本书为吸附-干式催化氧化技术提供了理论基础和应用范围,拓展了吸附和催化领域,也为低浓度难降解废水处理提供了一种新的技术,具有较强的理论性、实用性和参考价值,可供环境科学、环境工程、化学工程、废水处理等领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考,也可为高等学校相关专业师生参考。
本书的研究工作得到了山西省回国留学人员科研资助项目2014-059、太原科技大学博士科研启动基金20102001和太原科技大学横向项目201390大力支助。感谢导师刘振宇研究员、黄张根研究员的悉心指导以及太原科技大学环境学院领导的大力支持,感谢太原科技大学环境工程教研室专业教师和中科院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室309组郭士杰老师和904组李允梅、牛宏贤老师和赵江红、雷智平、孙德魁等同学的大力支持,感谢太原科技大学水处理实验室马占有、乔雪竹、孙龙梅、吴慧媛等研究生付出的辛勤工作。
由于著者水平有限,本书不足之处在所难免,欢迎广大专家、学者、工程技术人员批评指正。
著者
2019年9月
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