環(huán)境工程中的納米技術

第1章緒論1
1.1納米技術的發(fā)展簡史3
1.2膠體和納米粒子5
參考文獻6
第2章納米粒子的物理化學性質8
2.1納米粒子的表面能和化學勢8
2.1.1納米粒子的表面能8
2.1.2化學勢10
2.2納米粒子間的相互作用12
2.2.1粒子間范德華引力12
2.2.2粒子間的靜電排斥力15
2.2.3DLVO理論17
2.3納米粒子的聚沉19
2.3.1快速聚沉19
2.3.2緩慢聚沉21
2.4納米粒子的靜電穩(wěn)定22
2.5空間位阻穩(wěn)定24
2.5.1溶劑和聚合物25
2.5.2聚合物層間的相互作用25
2.6穩(wěn)定劑的類型和效果28
2.6.1穩(wěn)定劑的類型29
2.6.2穩(wěn)定劑的效果30
2.7成核和結晶31
2.7.1均相成核31
2.7.2核生長34
2.7.3陳化過程36
參考文獻37
第3章納米材料的制備39
3.1納米粒子的常規(guī)制備39
3.1.1“自上而下”法39
3.1.2“自下而上”法41
3.2金屬納米材料的制備41
3.2.1還原劑的影響44
3.2.2聚合物穩(wěn)定劑的影響47
3.3半導體納米材料的制備48
3.3.1水熱法48
3.3.2有機溶劑熱法49
3.3.3超聲化學法51
3.3.4輻射合成法54
3.4氧化物納米材料的制備55
3.4.1溶膠凝膠法55
3.4.2水解法57
3.4.3沉淀法58
參考文獻59
第4章納米材料的表征62
4.1氮吸附法62
4.1.1氮吸附法測定BET比表面積62
4.1.2氮吸附法測定孔容、孔徑分布63
4.2散射法（光散射、X射線、中子散射）64
4.2.1光和材料的作用原理65
4.2.2光散射66
4.2.3原子力顯微鏡（AFM）和掃描隧道顯微鏡68
4.2.4拉曼光譜70
4.2.5X射線衍射（XRD）71
4.2.6納米顆粒跟蹤分析（NTA）73
4.3吸收光譜75
4.3.1紫外可見光光譜77
4.3.2X射線吸收光譜78
4.4X射線光電子譜（XPS）80
4.4.1XPS測量原理80
4.4.2樣品制備80
4.4.3納米應用82
4.5電子顯微鏡82
4.5.1操作原理83
4.5.2樣品制備84
參考文獻85
第5章納米材料在環(huán)境凈化和修復中的應用87
5.1零價納米鐵顆粒在環(huán)境修復中的應用87
5.1.1零價納米鐵用于脫氯88
5.1.2納米ZVI用于還原固定土壤和地下水中對
氧化還原反應敏感的金屬110
5.1.3納米ZVI的其他應用115
5.1.4納米ZVI在環(huán)境修復應用中的限制124
5.2納米鐵氧化物顆粒在環(huán)境中的應用125
5.2.1納米鐵氧化物顆粒在水處理中的應用125
5.2.2納米鐵氧化物顆粒用于原位固定土壤和地下水中的重金屬130
5.3鐵硫化物和含硫納米粒子在原位固定汞方面的應用133
5.3.1FeS納米粒子的制備134
5.3.2FeS納米粒子去除土壤和地下水中的汞135
5.4磷酸亞鐵納米顆粒應用于原位固定重金屬139
5.4.1磷酸亞鐵納米顆粒的制備139
5.4.2磷酸亞鐵納米顆粒用于原位固定鉛139
5.4.3磷酸鐵納米顆粒用于原位固定銅145
參考文獻148
第6章納米粒子在多孔介質中的運移162
6.1滲流理論162
6.1.1基本概念162
6.1.2滲流基本定律——達西定律167
6.1.3滲流連續(xù)方程169
6.1.4滲流基本微分方程170
6.1.5溶質運移機制172
6.2納米粒子運移建模177
6.2.1數(shù)學模型177
6.2.2實例183
6.3納米粒子遷移率和最大遷移距離對其原位應用的重要性188
6.4穩(wěn)定劑和介質表面化學作用對納米粒子遷移率的影響188
6.4.1穩(wěn)定劑及其對納米粒子遷移率的影響188
6.4.2介質表面化學作用及其對納米粒子遷移率的影響189
參考文獻191