固水界面化學與吸附技術

1 水化學基礎
1.1 冰和水的結構特點
1.1.1 冰的結構
1.1.2 水分子的結構對其性質的影響
1.2 水的來源、性質及含雜質情況
1.2.1 海水的組成
1.2.2 海水的性質
1.3 水溶液中離子和分子的非理想行為
1.3.1 離子的非理想行為
1.3.2 分子的非理想行為
1.4 電子活度的負對數(shù)和pε-pH圖
1.4.1 電子活度的負對數(shù)pε
1.4.2 pε-pH圖
1.5 不同水體系的相圖
1.5.1 電解質溶液理論
1.5.2 單組分系統(tǒng)相圖——水的相圖
1.5.3 水鹽系相圖
1.5.4 雙水相相圖
1.6 水的純度與水質分析結果檢驗
1.6.1 水中雜質和水的純度分類
1.6.2 水質分析結果檢驗
參考文獻
2 固體與水化界面官能團
2.1 離子化固體結構
2.1.1 等大球體的最緊密堆積及其空隙
2.1.2 不等大球體最緊密堆積及其空隙
2.1.3 離子晶體
2.1.4 離子晶體的結構規(guī)則
2.1.5 典型的離子晶體結構
2.1.6 硅酸鹽的晶體結構
2.2 晶體結構缺陷與表面結構中的晶格缺陷
2.2.1 點缺陷
2.2.2 線缺陷
2.2.3 面缺陷
2.3 氧化物和水合氧化物（氫氧化物）的結構類型與表面官能團
2.3.1 氧化物的結構類型及其結構特征
2.3.2 氧化物表面的官能團與L~ewis酸點位
2.3.3 帶可變電荷的有機物質表面
2.4 其他典型吸附劑表面基團的介紹
2.4.1 離子交換樹脂
2.4.2 活性炭
2.4.3 生物質
2.5 水化固體的表面酸度
2.5.1 水合氧化物的兩性性質
2.5.2 M—OH基的酸度
2.5.3 不同固體的表面酸度
2.6 固體/水溶液界面的官能團配位化學作用
參考文獻
3 固體表面的電量、電勢分布模型
3.1 固體表面化學官能團與表面電荷產生
3.2 表面電荷分類
3.2.1 帶永久電荷的表面
3.2.2 帶可變電荷的表面
3.3 表面電荷的性質
3.4 表面電荷平衡
3.5 表面電荷的測定
3.6 表面電位（電勢）
3.7 表面電荷的變化
3.8 零電荷點
3.8.1 幾種常見的表面電荷零點
3.8.2 電荷零點（PZC）和凈電荷零點（PZNC）的pH
3.9 表面電位和描述模型
3.9.1 Helmholtz模型
3.9.2 Gouy-Chapman模型
3.9.3 Stern模型
3.9.4 三電層模型
3.9.5 復合模型
3.10 擴散雙電層的厚度和電位隨距離的分布規(guī)律
3.11 電荷分布對表面反應平衡常數(shù)的影響
3.12 pH和表面電荷對表面配合物形成的影響分析
參考文獻
4 固體顆粒物在水體中的化學行為
4.1 水體中顆粒物的范疇及其與溶液間的相互作用
4.2 金屬離子的水解聚合——以H2O和OH-為配位體
4.2.1 金屬水合離子、水合半徑、水合能
4.2.2 金屬離子的水解聚合
4.2.3 金屬水合配合離子濃度pc—pH圖、羥合配離子分率α-pH圖
4.2.4 金屬離子水解沉淀
4.3 晶核作用和晶體生長
4.3.1 晶核作用
4.3.2 晶體生長
4.4 陰離子的配合作用
4.5 水中有機物的配合作用
4.5.1 配合形式
4.5.2 配合物的穩(wěn)定性
4.5.3 配合物構成的特性
4.6 顆粒在雙水相體系中的分配
4.6.1 雙水相體系的特點
4.6.2 固體微粒的分布規(guī)律
4.7 水質穩(wěn)定與水質穩(wěn)定指數(shù)
4.7.1 水質穩(wěn)定
4.7.2 判別水質穩(wěn)定性的主要方法——水質穩(wěn)定指數(shù)法
4.8 吸附-沉淀的界限
參考文獻
5 吸附反應
5.1 吉布斯函數(shù)
5.1.1 吉布斯方程
5.1.2 吉布斯公式的意義和應用
5.2 吸附反應
5.2.1 吸附過程及吸附過程的兩種機理
5.2.2 吸附平衡的定量表示：吸附等溫線
5.2.3 不均勻表面活性點體系中的吸附
5.2.4 利用化學平衡計算模型求出吸附體系中的物質
5.2.5 特殊情況下的吸附等溫線：表面沉淀
5.2.6 其他等溫模型
5.3 吸附過程中的動力學研究
5.3.1 傳質過程模型
5.3.2 反應動力學模型
5.3.3 其他模型
5.4 吸附床反應
參考文獻
6 陽離子吸附特征
6.1 吸附劑
6.1.1 廣譜吸附劑
6.1.2 專屬吸附劑
6.2 陽離子吸附特性
6.2.1 單價陽離子吸附
6.2.2 二價陽離子吸附
6.2.3 三價/四價陽離子
6.2.4 含氧金屬陽離子的吸附
6.3 對陽離子的選擇性
6.3.1 單價陽離子
6.3.2 二價陽離子
6.3.3 同價交換作用
6.3.4 異價交換作用
參考文獻
7 陰離子吸附特征
7.1 陰離子吸附作用
7.1.1 陰離子吸附的模型
7.1.2 pH與陰離子吸附之間的關系
7.1.3 離子強度及陽離子對吸附的影響
7.1.4 陰離子在氧化物上吸附的可逆性
7.1.5 包含特性吸附的陰離子交換
7.2 簡單陰離子吸附
7.2.1 氟離子
7.2.2 氯離子
7.2.3 溴離子
7.2.4 氰離子
7.3 含氧陰離子吸附
7.3.1 硫酸根
7.3.2 硝酸根
7.3.3 亞硝酸根
7.3.4 磷酸根離子
7.3.5 砷酸根和亞砷酸根
7.3.6 六價鉻的陰離子
7.3.7 碘酸根
7.3.8 高氯酸根
7.3.9 硼離子
參考文獻
8 有機分子吸附特征
8.1 有機大分子（聚合物）的吸附概述
8.2 染料和油的吸附
8.2.1 染料的吸附
8.2.2 油的吸附
8.3 酚類與藻毒素的吸附
8.3.1 酚類化合物的吸附
8.3.2 藻毒素的吸附
8.4 蛋白質和溶菌酶的吸附
8.4.1 蛋白質的吸附
8.4.2 溶茵酶的吸附
參考文獻
9 重金屬離子的生物吸附
9.1 重金屬離子去除概述
9.2 生物吸附法
9.3 生物吸附劑
9.3.1 細菌吸附劑
9.3.2 真菌吸附劑
9.3.3 藻類吸附劑
9.3.4 新型生物吸附劑
9.4 吸附機理和過程研究
9.4.1 吸附機理
9.4.2 生物吸附過程
9.5 生物吸附的影響因素
9.5.1 pH
9.5.2 金屬離子濃度
9.5.3 吸附時間
9.5.4 離子強度
9.5.5 競爭吸附
9.5.6 處理改性方式
9.6 細胞的固定化
9.6.1 微生物固定化的載體
9.6.2 微生物固定化方法
9.6.3 固定化茵體吸附金屬的研究進展
9.7 生物吸附模型
9.7.1 吸附等溫模型
9.7.2 吸附動力學模型
9.8 生物吸附的應用前景和未來
參考文獻