石墨烯膜材料與環保套用

《石墨烯膜材料與環保套用》是2021年華東理工大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：石墨烯膜材料與環保套用
• 作者：朱宏偉
• 類別：理論物理學
• 出版社：華東理工大學出版社
• 出版時間：2021年4月
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787562863052

內容簡介

本書根據作者所在課題組近年來在石墨烯材料環境套用方面的研究成果,結合國內外新的科研進展編寫而成。從石墨烯及其衍生物的結構和性能出發,介紹了石墨烯材料在水處理、土壤治理、氣體探測和空氣淨化等領域的套用,對石墨烯基環境材料的發展趨勢及套用進行了展望。本書儘可能使用較為通俗易懂的語言進行講述,以達到深入淺出的效果。本書既有基礎理論的介紹,也有專業套用技術的總結。本書不僅可作為材料與納米科技等專業研究人員的參考書,也適用於對石墨烯材料感興趣的非專業讀者。

圖書目錄

1章 石墨烯基水處理膜001

1.1 石墨烯膜和多孔石墨烯膜003

1.1.1 石墨烯膜003

1.1.2 多孔石墨烯膜的理論計算005

1.1.3 多孔石墨烯膜的實驗研究010

1.2 氧化石墨烯膜的製備013

1.2.1 滴塗法014

1.2.2 旋塗法015

1.2.3 噴塗法016

1.2.4 刮塗法016

1.2.5 真空抽濾法016

1.2.6 高壓輔助沉積法018

1.3 氧化石墨烯膜的傳質特性018

1.3.1 水和離子傳輸性質018

1.3.2 傳質機理021

1.3.3 水環境中的穩定性025

1.4 氧化石墨烯膜孔結構的調控028

1.4.1 交聯029

1.4.2 還原034

1.4.3 成膜工藝039

1.4.4 測試條件042

1.4.5 電控045

1.4.6 其他方法049

1.5 氧化石墨烯基複合膜055

1.5.1 碳納米管055

1.5.2 石墨烯059

1.5.3 其他二維材料060

1.5.4 納米纖維063

1.5.5 納米顆粒065

參考文獻066

第2章 氧化石墨烯添加改性高分子膜071

2.1 高分子膜概述073

2.1.1 高分子膜的分類073

2.1.2 高分子膜的結構和製備073

2.1.3 高分子膜的性能評價指標076

2.1.4 高分子膜存在的問題及改性方法077

2.2 氧化石墨烯添加改性反滲透膜080

2.2.1 GO 080

2.2.2 GO 量子點084

2.2.3 GO 與其他納米材料的複合物085

2.3 氧化石墨烯添加改性納濾膜086

2.3.1 水相分散087

2.3.2 油相分散089

2.3.3 壓力輔助090

2.4 氧化石墨烯添加改性超濾膜091

2.4.1 纖維素膜091

2.4.2 聚碸膜092

參考文獻094

第3章 氧化石墨烯表面塗層097

3.1 界面相互作用099

3.1.1 物理相互作用100

3.1.2 靜電相互作用105

3.1.3 共價鍵相互作用108

3.2 抗污染性能110

3.2.1 抗生物污染110

3.2.2 抗有機污染116

3.3 抗氯性能121

3.3.1 膜氯化的概念、機理和影響121

3.3.2 氧化石墨烯塗層提高膜抗氯性能的機制123

3.4 膜過濾性能127

3.4.1 降低膜通量127

3.4.2 保持膜通量128

3.4.3 提高膜通量和截留率129

參考文獻131

第4章 氧化石墨烯對植物生長的影響135

4.1 納米顆粒和CNT 對植物生長的作用138

4.1.1 氧化物納米顆粒對植物生長的作用138

4.1.2 金屬納米顆粒對植物生長的作用138

4.1.3 CNT 對植物生長的作用140

4.2 氧化石墨烯在水培條件下對植物生長的作用142

4.3 氧化石墨烯在土培條件下對植物生長的作用155

4.4 石墨烯在緩控釋化肥方面的套用167

4.4.1 氧化石墨烯基常量元素緩釋化肥167

4.4.2 氧化石墨烯基微量元素緩釋化肥171

參考文獻175

第5章 氧化石墨烯對環境中重金屬的作用179

5.1 水體中GO 對金屬的作用182

5.1.1 GO 吸附性能的研究方法182

5.1.2 GO 在溶液中對金屬的吸附能力及吸附機制185

5.1.3 金屬對水體中GO 的絮凝作用201

5.2 GO 對植物吸收金屬的影響205

5.2.1 水培條件下GO 對植物吸收金屬的影響206

5.2.2 土培條件下GO 對重金屬形態分布及植物吸收重金屬的

影響212

參考文獻217

第6章 氧化石墨烯的殺菌性能及其套用219

6.1 氧化石墨烯的殺菌性能221

6.1.1 影響因素222

6.1.2 殺菌機制225

6.2 氧化石墨烯對土壤中微生物群落的影響226

6.3 氧化石墨烯在植物抗病領域的套用229

參考文獻249

第7章 石墨烯基材料的氣體探測251

7.1 氣體感測器簡介253

7.2 石墨烯的特性254

7.3 石墨烯基氣體感測器的研究進展256

7.3.1 本徵石墨烯基氣體感測器256

7.3.2 缺陷和功能化石墨烯基氣體感測器260

參考文獻264

第8章 石墨烯基材料的顆粒物過濾267

8.1 過濾的基本概念269

8.1.1 氣溶膠顆粒269

8.1.2 擴散效率270

8.1.3 攔截效率271

8.1.4 碰撞效率272

8.1.5 靜電效應273

8.1.6 重力沉降273

8.1.7 納米顆粒和熱回彈納米顆粒的潛力274

8.1.8 具穿透力的顆粒大小274

8.1.9 膜和毛細管孔過濾效率275

8.1.10 壓降276

8.1.11 載入效果276

8.2 常見過濾器的類型277

8.2.1 氣溶膠測量過濾器277

8.2.2 纖維過濾器278

8.2.3 膜過濾器279

8.2.4 毛細管孔隙過濾器279

8.2.5 其他過濾器280

8.3 空氣過濾器280

8.4 過濾理論282

8.4.1 空氣過濾材料的工作原理282

8.4.2 過濾材料的性能指標284

8.5 靜電紡絲285

8.5.1 靜電紡絲原理285

8.5.2 靜電紡絲過程286

8.6 GO 納米纖維濾膜287

8.6.1 GO 的基本特性287

8.6.2 高效率、低阻力串珠結構的GO/聚丙烯腈複合材料288

參考文獻303

第9章 石墨烯在個體防護領域的套用307

9.1 石墨烯口罩310

9.2 石墨烯針織物品311

9.2.1 紫外防護織物311

9.2.2 疏水織物312

9.2.3 導熱織物和阻燃織物312

9.2.4 光催化織物和抗菌織物314

參考文獻315

第十章 石墨烯材料的環保套用展望317

10.1 水處理319

10.2 土壤治理320

10.3 空氣治理321

索引322