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书 名: 粉煤灰成型吸附剂的制备及应用

作　者：刘转年

出版社： 化学工业出版社

出版时间： 2009年10月

ISBN: 9787122066602

开本： 16开

定价: 28.00 元

内容简介

《粉煤灰成型吸附剂的制备及应用》内容简介：粉煤灰是燃煤电厂产生的固体废物，具有丰富的孔隙结构和良好的吸附性能。粉煤灰的高附加值资源化利用一直是环境工程领域研究的热点。《粉煤灰成型吸附剂的制备及应用》以三个电厂的粉煤灰为原料，球磨得到超细粉煤灰并制备粉煤灰成型吸附剂，通过静态和动态吸附实验，研究了超细粉煤灰、改性超细粉煤灰以及粉煤灰成型吸附剂对水溶液中亚甲基蓝（MB）和重金属离子Cr（Ⅵ）的吸附性能和吸附机理；采用超声波对吸附饱和的粉煤灰成型吸附剂进行再生。在此基础上，以粉煤灰成型吸附剂为载体在其表面负载改性N，Fe-TiO2，研究了其对MB的光降解性能。《粉煤灰成型吸附剂的制备及应用》内容具体全面、系统性强、涉及范围广，可供从事环境科学与工程、材料科学与工程、化学工程以及粉煤灰利用等专业的研究人员、工程技术人员和高等院校相关专业的师生阅读参考。

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1绪论

1.1 吸附剂及其应用研究进展

1.1.1 非煤基活性炭吸附剂

1.1.2 煤基吸附剂

1.1.3 黏土类吸附剂

1.1.4 高分子吸附剂

1.1.5 其他吸附剂

1.2 粉煤灰及其资源化利用

1.2.1 粉煤灰的来源和性质

1.2.2 粉煤灰资源化利用现状

1.2.3 粉煤灰吸附剂及其研究进展

1.3 纳米TiO2光催化剂及其改性

1.3.1 纳米TiO2光催化机理

1.3.2 纳米TiO2的改性

1.4 研究内容和技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

参考文献

2吸附理论

2.1 吸附概念

2.2 吸附热力学

2.2.1 吸附等温线

2.2.2 吸附热力学函数

2.3 吸附动力学

2.3.1 吸附过程

2.3.2 膜扩散

2.3.3 颗粒内扩散

2.3.4 吸附速率方程

2.4 吸附工艺

2.4.1 吸附工艺的操作方式

2.4.2 吸附穿透曲线

2.4.3 动态吸附模型

2.5 影响吸附的因素

参考文献

3超细粉煤灰的吸附性能和机理

3.1 超细粉煤灰的性质

3.1.1 粉煤灰的化学组成

3.1.2 超细粉煤灰的激光粒度分析

3.1.3 超细粉煤灰的SEM分析

3.1.4 超细粉煤灰的XRD分析

3.2 超细粉煤灰的吸附性能和机理

3.2.1 吸附动力学

3.2.2 吸附等温线

3.2.3 溶液浓度对吸附的影响

3.2.4 投加量对吸附的影响

3.2.5 pH值对吸附的影响

3.3 本章小结

参考文献

4超细粉煤灰改性及吸附性能

4.1 超细粉煤灰改性及其机理

4.1.1 超细粉煤灰改性

4.1.2 超细粉煤灰改性机理

4.2 改性超细粉煤灰吸附性能和机理

4.2.1 吸附动力学

4.2.2 吸附热力学

4.2.3 投加量对吸附的影响

4.2.4 浓度对吸附的影响

4.2.5 pH值对吸附的影响

4.3 改性超细粉煤灰处理实际含Cr(Ⅵ)废水

4.4 本章小结

参考文献

5粉煤灰成型吸附剂的制备和表征

5.1 粉煤灰成型吸附剂的制备

5.2 粉煤灰成型吸附剂的表征

5.2.1 SEM分析

5.2.2 XRD分析

5.2.3 比表面积和孔结构分析

5.2.4 红外光谱分析

5.3 本章小结

参考文献

6粉煤灰成型吸附剂的吸附性能实验

6.1 吸附动力学

6.2 吸附等温线

6.3 pH值的影响

6.4 投加量的影响

6.5 本章小结

参考文献

7粉煤灰成型吸附剂动态吸附实验

7.1 填料高度对吸附的影响

7.2 溶液浓度对吸附的影响

7.3 本章小结

参考文献

8粉煤灰成型吸附剂的超声波再生实验

8.1 吸附剂的再生方法

8.1.1 加热再生

8.1.2 药剂再生

8.1.3 化学氧化再生法——湿式氧化法

8.1.4 超声波再生

8.2 粉煤灰成型吸附剂超声再生的影响因素

8.2.1 再生时间对再生效果的影响

8.2.2 功率对再生效果的影响

8.2.3 温度对再生效果的影响

8.2.4 再生吸附剂与原吸附剂吸附性能对比

8.3 本章小结

参考文献

9粉煤灰成型吸附剂负载纳米TiO2及其光催化性能

9.1 纳米TiO2光催化及其改性

9.1.1 纳米TiO2光催化

9.1.2 纳米TiO2改性

9.1.3 载体的类型和选择

9.2 光催化剂制备及负载

9.2.1 掺杂N、Fe离子的TiO2光催化剂制备

9.2.2 粉煤灰成型吸附剂负载TiO2光催化剂的制备

9.3 粉煤灰成型吸附剂及负载掺杂型光催化剂的表征

9.3.1 SEM分析

9.3.2 UV-Vis光谱分析

9.3.3 XRD分析

9.4 光催化性能研究

9.4.1 负载型光催化剂的光降解实验

9.4.2 焙烧时间对光催化性能的影响

9.4.3 光照条件对光催化效果的影响

9.4.4 投加量对光催化效果的影响

9.4.5 溶胶pH值对N,Fe-TiO2/BFFA-B光催化性能的影响

9.5 本章小结

参考文献

序言

吸附法是一种重要的化学分离方法，可用于处理废水中有害和难降解污染物。目前最常用的吸附剂为活性炭，但是由于活性炭价格昂贵，难以再生等原因，使其应用受到限制，开发和寻求廉价高效吸附剂，一直是吸附剂研究难以突破的关键问题。

粉煤灰是燃煤热电厂排出的固体废物，主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等，同时还含有少量的其他物质。据有关资料显示，2006年我国粉煤灰的年排放量达2亿余吨。即使在电厂节能效率不断提高的情况下，到2020年，我国粉煤灰的年总排放量也将是现在的3倍左右，加上目前我国已有的20亿吨粉煤灰累积堆存量，总的堆存量将会达到30多亿吨。如此大量的粉煤灰若不妥善处置，不仅会占用大片农田，产生的扬尘严重污染大气，而且造成大量的资源浪费，在堆放地也会由于淋滤作用等浸污地下水系，其灰浆排放到江河湖泊，污染阻塞河道，直接影响到水生物的生长，破坏生态平衡。目前，世界主要发达国家粉煤灰的利用率分别为英国46?2%、德国65%、法国75%、日本100%，利用率较高且应用范围也较广泛。我国粉煤灰的利用率在30%～40%之间，利用率较低，且远赶不上每年粉煤灰的新增速度，仍有大量需要开发利用。目前我国粉煤灰的综合利用，主要用于建筑制砖、水泥原料、路基材料、土壤改良剂等，属于低级、低附加值利用，且利用数量有限。如何根据粉煤灰的组成和性质对其进行高附加值资源化利用，是粉煤灰综合利用面临的关键问题。

粉煤灰具有多孔结构，孔隙率一般为60%~75%，比表面积很大，具有较强的吸附能力，以粉煤灰为原料制备廉价高效吸附剂是粉煤灰高附加值资源化利用最可行的途径之一。粉煤灰由具有不同结构和形态的微粒组成，单个粉煤灰颗粒的粒径约为5~300靘，平均几何粒径40靘，不利于装柱运行和分离，对粉煤灰进行成型处理是粉煤灰工业化利用的关键所在。以粉煤灰为原料制备成型吸附剂对节约资源、保护生态环境、促进经济发展、建立资源节约型社会和环境友好型社会有着重要理论和现实意义。

多年来作者一直从事粉煤灰资源化利用、环境污染治理材料的开发、废水处理技术等方面的研究和教学工作，先后主持了中国博士后科学基金（20070411124）、陕西省工业攻关项目(2006K07?G19)、陕西教育厅产业化培育项目(06JC11)、西安市工业攻关项目（GG06074）等研究工作；参与完成陕西省自然科学基金项目、陕西省教育厅科研专项及部分横向项目的研究工作。本书内容是在以上研究的基础上整理和总结而成，是作者多年研究成果的总结，其中部分成果已授权国家发明专利或在相关期刊发表。

在本书实验和资料的收集、整理以及撰写过程中，硕士研究生刘源、韩晓刚、蔡倩倩、何婵、马迎霞、张万松、陈亮等参与大量工作，做出了重要贡献，在此对他们表示衷心的感谢。本书撰写过程中参考了大量专家学者发表的文献，对原作者的辛勤劳动也表示谢意。西安科技大学杨志远教授在百忙之中审阅了书稿并提出了宝贵的意见,化学工业出版社的编辑为本书的编辑出版付出了艰辛的劳动，在此一并表示衷心感谢。

本书资料多为作者的第一手实验数据，在撰写过程中，作者深感自己业务水平有限，加之时间关系，书中的不妥或疏漏之处在所难免，敬请各位同行和专家学者批评指正。