介电泳及其在水污染治理中的应用

介电泳是近年来发展起来的一门跨学科、具有强大生命力的新技术，正被广泛地应用于生物工程、医药、环境以及纳米科学等领域。本书共分9章，首先概述了介电泳概念、原理及其发展，然后在介绍介电泳在水环境治理方面的显微静态和动态研究的基础上，详细论述了介电泳技术治理水中重金属离子、氨氮和带负电荷的离子态污染物以及水中生物污染物的工艺研究，zui后介绍了用介电泳可控制备环境治理纳米材料的初步探索。 本书适合从事环境治理、电化学研究的科研技术人员阅读和参考，也可作为环境科学和环境工程专业的研究生或高年级本科生的教材。

前言 第1章引言 1.1水污染的现状 1.2 水中重金属危害及其治理技术 1.2.1水中重金属的来源及危害 1.2.2水中重金属治理技术 1.2.3重金属废水处理技术展望 1.3水中氨氮污染的危害及其治理技术 1.3.1水中氨氮的来源 1.3.2水中氨氮的危害 1.3.3水中氨氮的治理技术 1.4水中悬浮微粒的危害及治理 1.4.1水中悬浮微粒的危害 1.4.2水中悬浮微粒的治理 参考文献 第2章介电泳起源、概念及基本理论 2.1介电泳的起源 2.2介电泳的简介 2.2.1介电泳的概念 2.2.2正介电泳和负介电泳 2.2.3介电泳的分类 2.3介电泳力的计算公式 2.3.1介电泳基本力学公式 2.3.2 ROT-DEP模型 2.3.3行波介电泳 2.4主要物理参数对于介电泳的影响 2.4.1介电泳时间 2.4.2 电压 2.4.3 频率 2.4.4 粒子尺寸 2.4.5 介质 2.5 介电泳的特点 2.5.1介电泳与电泳的区别 2.5.2介电泳与光镊技术的区别 2.6介电泳的优势 2.6.1介电泳在处理生物样品时的优势 2.6.2介电泳在操控微/纳米粒子时的优势 参考文献 第3章介电泳研究的进展 3.1介电泳在生物微粒研究方面的进展 3.1.1介电泳在细胞分离与富集上的研究进展 3.1.2介电泳在细胞检测与疾病诊断的研究进展 3.1.3介电泳在细胞培养和融合方面的研究 3.2介电泳在电极设计方面的进展 3.2.1二维电极结构的阵列式对电极介电泳芯片 3.2.2阵列叉指电极 3.2.3 三角形电极 3.2.4集成四极式微电极组和螺旋形微电极组的新型介电泳测试芯片 3.2.5基于介电泳的电极阵列电场仿真研究 3.3介电泳在无机微粒操控方面的研究进展 3.3.1介电泳技术在无机粒子研究中的应用 3.3.2微/纳米级粒子分离操控的主要方法 3.3.3介电泳技术分离操控粒子 3.4介电泳在理论研究上的进展 3.4.1 介电泳的发展 3.4.2 介电泳的研究成果与展望 参考文献 第4章吸附-介电泳去除水中重金属离子的显微研究 4.1吸附Pb2+前吸附材料的介电泳响应 4.1.1活性炭的介电响应规律 4.1.2吸附Pb2+之前空心微球的介电泳响应 4.1.3活性炭与空心微球复合的介电泳迁移 4.1.4吸附Pb2+后活性炭、空心微球的介电泳迁移规律 4.1.5空心微球吸附不同重金属离子后的介电泳 4.2利用天然吸附材料及吸附-介电泳去除重金属离子 4.2.1皂土吸附-介电泳去除重金属离子 4.2.2 五种吸附材料的比较 4.2.3 结论 4.3以贝壳粉为吸附剂吸附-介电泳去除重金属离子 4.3.1 实验部分 4.3.2 实验结果与讨论 4.3.3 结论 参考文献 第5章介电泳间接捕获重金属离子的动态显微研究 5.1 显微动态研究装置的建立 5.2空心微球的介电泳捕获动态迁移研究 5.2.1空心微球吸附重金属离子前的介电泳 5.2.2流速对空心微球介电泳捕获的影响 5.2.3电压对于空心微球迁移的影响 5.2.4频率对空心微球迁移的影响 5.2.5介电泳捕获时间的影响 5.3空心微球吸附Pb2+后的动态介电泳 5.3.1空心微球吸附Pb2+后的介电泳响应 5.3.2吸附Pb2+前、后实验结果比较与分析 5.4空心微球吸附Cd2+的介电泳迁移动态研究 5.4.1空心微球吸附Cd2+后的实验结果及讨论 5.4.2吸附Cd2+前、后实验结果比较与分析 5.5 结论 参考文献 第6章 吸附-介电泳治理水中重金属离子的工艺研究 6.1介电泳去除水体中重金属离子工艺装置的组装 6.1.1介电泳工艺装置的设计 6.1.2实验设备的组装和连接 6.1.3 实验过程 6.1.4初步的实验结果及问题 6.2镉离子的吸附-介电泳去除工艺研究 6.2.1 实验结果 6.2.2各物理量对去除率的影响 6.3贝壳粉吸附-介电泳间接去除重金属离子 6.3.1吸附-介电泳法捕获Cd2+的影响因素 6.3.2多种离子混合的吸附-介电泳实验 6.3.3贝壳吸附前后的扫描电子显微镜(SEM)微观结构分析 6.4皂土吸附-介电泳去除重金属离子（Cd2+）的研究 6.4.1 实验结果和讨论 6.4.2表面分析及机理初步探索 6.5皂土微粒吸附-介电泳去除重金属离子Pb2+的研究 6.5.1 实验部分 6.5.2 实验结果与讨论 6.5.3表征分析及机理的初探 6.6皂土吸附-介电泳同时去除二元共存重金属离子 6.6.1 实验部分 6.6.2 实验方法 6.6.3 实验结果与讨论 6.7贝壳粉对模拟重金属工业废水的吸附-介电泳去除效果 6.7.1贝壳粉投加量对模拟重金属工业废水吸附去除效果的影响 6.7.2吸附-介电泳法对模拟重金属工业废水中的去除效果 6.7.3 SEM及EDS分析 参考文献 第7章 吸附-介电泳治理水中其他离子态污染 7.1水中氨氮的吸附-介电泳治理方法初探 7.1.1皂土吸附-介电泳法去除水中氨氮的初步探索 7.1.2贝壳粉吸附-介电泳去除水中氨氮 7.2炭化玉米芯吸附-介电泳法去除水中氨氮 7.2.1吸附时间对吸附-介电泳法去除氨氮效果的影响 7.2.2炭化玉米芯投加量对氨氮去除效果的影响 7.2.3电压对去除氨氮效果的影响 7.2.4介电泳停留时间对吸附-介电泳法去除氨氮效果的影响 7.2.5 SEM表征分析 7.3沸石吸附-介电泳法去除水中氨氮 7.3.1 实验操作 7.3.2 实验结果与讨论 7.4吸附-介电泳法去除水中带负电荷的离子污染物 7.4.1吸附-介电泳法去除砷的研究 7.4.2吸附-介电泳法去除硝酸根离子的研究 7.4.3基于介电泳技术治理水中的磷酸根 参考文献 第8章 水中生物污染物的介电泳治理 8.1用介电泳法去除水中生物污染物的可能性 8.1.1微生物的介电泳检测 8.1.2介电泳去除水中微生物的优势 8.1.3介电泳去除水中微生物的可行性 8.2介电泳直接去除饮水中大肠杆菌的应用研究 8.2.1介电泳去除饮水中大肠杆菌的意义 8.2.2介电泳去除饮水中大肠杆菌的实验 8.2.3介电泳去除饮水中大肠杆菌的实验结果 8.2.4电压对大肠菌群活性的影响 8.2.5 初步结论 8.3介电泳直接捕获去除蓝藻水华 8.3.1治理蓝藻水华的意义及方法 8.3.2 实验操作 8.3.3 实验结果与讨论 参考文献 第9章 介电泳法可控制备纳米催化剂 9.1利用溶胶-凝胶法与介电泳结合可控制备TiO2 9.1.1 实验操作 9.1.2 实验结果与讨论 9.2利用基底/溶胶-凝胶/介电泳法结合可控制备TiO2 9.2.1 实验部分 9.2.2 实验结果与讨论 9.3各向同性的模板筛选及介电泳促进3D结构生长 9.3.1蜂窝基底材料 9.3.2花粉模板的筛选及3D复制 参考文献