结合态亚铁与污染物反应原理及其应用

本书从亚铁的结构特性及与多种污染物的反应性能出发，以各类型结合态亚铁的反应活性为主线，阐述了亚铁物种强大的还原性能、催化性能、混凝性能、络合性能等多面性，探究结合态亚铁独有的结构特征和反应机制。全书共分为12章，介绍了铁及其化合物的基本性质和反应原理，结合态亚铁的概念和特征，羟基亚铁还原处理有机物、重金属、类金属碑等污染物的可行性与技术理论，以及亚铁矿物催化氧化技术在处理各种新兴污染物方面的潜力，并重点介绍了结合态亚铁驱动的废水处理技术与工程应用。本书包括近期新的研究成果、经典的反应理论、实验基础数据、实际工程案例。 本书可为从事环境污染治理研究的人员提供结合态亚铁新材料开发与应用方面的技术参考，也可作为科研人员、工程技术人员、工程管理人员的参考读物，及作为高等院校相关专业本科生、研究生的教学参考书。

序
前言
第1章 铁及其化合物的性质与反应原理
1.1 铁的价态及性质
1.1.1 单质铁
1.1.2 二价铁和三价铁
1.1.3 高价态铁
1.2 溶解态Fe(Ⅱ)
1.2.1 环境中亚铁的存在形式
1.2.2 环境中游离态Fe(Ⅱ)的来源与反应活性
1.2.3 环境中有机配体络合态Fe(Ⅱ)的来源与反应活性
1.3 基于溶解态亚铁盐的水处理技术及原理
1.3.1 亚铁还原去除污染物
1.3.2 硫酸亚铁用作水处理混凝剂
1.3.3 硫酸亚铁去除污水中的磷酸盐
1.3.4 亚铁催化H2O2氧化反应
1.3.5 基于亚铁的生物铁法
1.4 结合态亚铁
1.4.1 结合态亚铁的定义及反应活性
1.4.2 常见结合态亚铁
1.4.3 吸附态Fe(Ⅱ)
1.5 基于结合态亚铁的水处理技术及原理
1.5.1 基于多羟基亚铁的废水处理技术
1.5.2 基于黄铁矿体系的废水处理技术
1.5.3 绿锈的结构与反应机制
第2章 结合态亚铁的制备与结构表征
2.1 多羟基亚铁
2.1.1 多羟基亚铁概述
2.1.2 FHC结构形貌调控
2.1.3 FHC与GR形貌比较
2.1.4 FHC冷冻干燥粉末的比表面积
2.1.5 FHC冷冻干燥产物的XRD分析
2.1.6 FHC冷冻干燥产物的XPS分析
2.2 碳酸型多羟基亚铁
2.2.1 碳酸型多羟基亚铁制备方法
2.2.2 CSF形貌特征
2.2.3 CSF结构特性
2.2.4 CSF的近红外分析
2.2.5 CSF的Zeta电位和BET分析
2.3 磷酸型多羟基亚铁
2.3.1 磷酸型多羟基亚铁的制备
2.3.2 PSF的形貌特性
2.3.3 PSF的结构组成
2.3.4 PSF表面元素的价态分析
2.3.5 PSF样品的近红外分析
2.4 绿锈
2.4.1 绿锈的制备与元素组成分析
2.4.2 XRD分析
2.5 黄铁矿
2.5.1 黄铁矿的基本性质
2.5.2 比表面积
2.5.3 XRD分析
2.5.4 化学元素分析
2.5.5 材料表面的分析与表征
2.5.6 不同氧化程度黄铁矿的表面形貌
2.5.7 XPS分析
2.5.8 电化学表征
2.6 FeS2的合成
2.6.1 XRD分析
2.6.2 不同老化程度FeS2的XRD分析
2.6.3 材料形貌结构分析
2.6.4 TEM分析
2.6.5 Zeta电位分析
第3章 多羟基亚铁还原转化有机污染物
3.1 FHC还原偶氮染料脱色
3.1.1 研究方法
3.1.2 亚铁结构形态对其还原性能的影响
3.1.3 FHC还原多种类型偶氮染料
3.1.4 FHC还原偶氮染料的影响因素
3.2 FHC还原偶氮染料脱色的机制
3.2.1 三价铁盐混凝去除RB5对照试验
3.2.2 溶剂清洗滤渣吸附的染料
3.2.3 酸溶反应后沉淀物实验
3.2.4 染料还原过程的光谱扫描
3.2.5 RB5反应前后液相色谱分析比较
3.2.6 RB5还原产物检测和TOC的测定
3.2.7 脱色机理与反应途径分析
3.3 FHC还原转化硝基苯类污染物
3.3.1 亚铁形态对还原性能的影响
3.3.2 阴离子对FHC还原转化硝基苯的影响
3.4 FHC还原转化2,5-二溴苯胺
3.4.1 FHC吸附2,5-二溴苯胺的研究
3.4.2 Cu2+对FHC还原2,5-二溴苯胺的影响
3.4.3 Ag+对FHC还原2,5-二溴苯胺的影响
3.4.4 Pd2+对FHC还原2,5-二溴苯胺的影响
3.4.5 还原脱溴途径分析
3.5 本章小结
第4章 多羟基亚铁还原去除亚硝酸盐
4.1 FHC对亚硝酸盐的还原能力
4.1.1 FHC对亚硝酸盐去除能力研究
4.1.2 FHC投加量对还原产物的影响
4.1.3 FHC与零价铁去除亚硝酸盐能力的对比
4.2 pH对FHC去除亚硝酸盐的影响
4.2.1 初始pH对亚硝酸盐去除的影响
4.2.2 Fe(Ⅱ)/OH–摩尔比对反应的影响
4.2.3 pH对反应产物的影响
4.3 溶解氧对FHC还原亚硝酸盐的影响
4.3.1 FHC制备过程溶解氧的影响
4.3.2 溶解氧对去除率的影响
4.3.3 溶解氧对还原产物的影响
4.4 共存离子对FHC还原亚硝酸盐的影响
4.4.1 Cu2+对FHC还原NO2–的影响
4.4.2 Ag+对FHC还原NO2–的影响
4.4.3 Zn2+对FHC还原NO2–的影响
4.5 FHC还原亚硝酸盐的反应动力学
4.5.1 不同Fe/N摩尔比条件下的反应动力学
4.5.2 Cu2+对FHC还原NO2–的反应动力学影响
4.6 本章小结
第5章 多羟基亚铁还原去除重金属类污染物
5.1 FHC还原去除Cr(Ⅵ)性能与机制
5.1.1 亚铁形态对去除Cr(Ⅵ)性能的影响
5.1.2 FHC去除Cr(Ⅵ)性能的优化
5.2 FHC还原去除Ni(Ⅱ)的性能与机制
5.2.1 亚铁形态对去除Ni(Ⅱ)性能的影响
5.2.2 FHC去除Ni(Ⅱ)性能的优化
5.2.3 FHC去除Ni(Ⅱ)容量及转化机制
5.3 FHC还原去除Se(Ⅳ)的性能与机制
5.3.1 亚铁形态对去除Se(Ⅳ)性能的影响
5.3.2 FHC去除Se(Ⅳ)性能的优化
5.3.3 响应面法优化Se(Ⅳ)去除的因素
5.3.4 FHC去除Se(Ⅳ)的动力学
5.3.5 Se(Ⅳ)的去除途径及转化机制
5.4