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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.1.1 矿物吸附材料1

1.1.2 工业废水1

1.2 吸附污染物基本原理3

1.2.1 物理吸附基本原理3

1.2.2 化学吸附基本原理4

1.2.3 交换吸附基本原理5

1.3 矿物吸附材料研究进展6

1.3.1 自然元素矿物6

1.3.2 硫化物矿物7

1.3.3 卤化物矿物7

1.3.4 氧化物及氢氧化物矿物8

1.3.5 含氧酸盐矿物9

1.4 人工合成矿物吸附材料研究进展13

1.4.1 水热合成法13

1.4.2 室温合成法14

1.4.3 微波合成法15

1.4.4 气相转移法16

1.5 改性矿物吸附材料研究进展16

1.5.1 矿物材料插层-吸附技术17

1.5.2 矿物材料负载-吸附技术18

1.5.3 矿物材料掺杂-吸附技术20

1.6 矿物复合材料研究现状21

1.6.1 纳米矿物材料21

1.6.2 多矿物复合材料22

1.7 矿物吸附材料处理废水存在的主要问题23

1.8 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题24

1.8.1 研究目标24

1.8.2 研究内容24

1.8.3 拟解决的关键问题25

第2章 基材矿物原料表征及性能分析26

2.1 主要仪器及原料26

2.1.1 主要仪器及设备26

2.1.2 基材矿物原料27

2.2 膨胀石墨的制备30

2.3 分析方法30

2.3.1 XRD物相分析30

2.3.2 矿物微形貌特征分析30

2.3.3 红外光谱特征（FT-IR）分析31

2.3.4 热学特性分析31

2.4 基材矿物基材特征31

2.4.1 蒙脱石31

2.4.2 累托石35

2.4.3 偏高岭石39

2.4.4 石墨41

2.5 本章小结45

第3章 黏土基多孔颗粒材料制备及表征47

3.1 试验主要试剂及仪器47

3.1.1 主要试剂47

3.1.2 主要仪器及设备48

3.2 测试方法49

3.2.1 孔隙率49

3.2.2 散失率49

3.2.3 烧失量49

3.3 分析方法50

3.4 单因素矿物颗粒材料制备及其影响分析50

3.4.1 蒙脱石造粒50

3.4.2 累托石造粒51

3.4.3 偏高岭石造粒52

3.4.4 石墨的活化处理53

3.5 黏土基多孔颗粒材料的制备54

3.5.1 富氧焙烧制备SMA54

3.5.2 缺氧/无氧焙烧制备SMA-V/SMA-N55

3.5.3 水热改性-富氧焙烧制备SMA-HT55

3.6 黏土基多孔颗粒材料表征及吸附性能分析63

3.6.1 特性吸附材料物理性能63

3.6.2 孔径分布的变化63

3.6.3 氮气吸附-脱附等温线的变化64

3.6.4 物相组成及晶体结构变化65

3.6.5 微形貌结构特征分析70

3.6.6 红外光谱特征（FT-IR）分析74

3.7 本章小结76

第4章 4种阳离子染料吸附应用研究78

4.1 主要试剂及仪器78

4.1.1 主要仪器及设备78

4.1.2 主要试剂79

4.1.3 试验染料79

4.2 试验及分析方法81

4.2.1 吸附性能评价81

4.2.2 分析方法82

4.3 结果与讨论83

4.3.1 4种阳离子染料最大吸收波长和工作曲线83

4.3.2 颗粒材料吸附阳离子染料研究86

4.3.3 焙烧气氛对颗粒材料吸附效果的影响研究93

4.3.4 水热合成法对颗粒材料吸附效果的影响研究98

4.4 本章小结108

第5章 阳离子染料吸附作用机理研究110

5.1 水热改性黏土基多孔颗粒材料SMA-HT吸附机理110

5.2 SMA、SMA-V、SMA-N吸附机理112

5.2.1 活性基团调控112

5.2.2 膨胀石墨含量及其吸附活性调控113

5.2.3 孔道结构调控113

5.3 吸附体系平衡点pH数学模型114

5.4 阳离子染料吸附机理117

5.4.1 吸附等温线分析117

5.4.2 吸附动力学分析122

5.4.3 吸附热力学分析125

5.5 本章小结129

第6章 净化处理石英纯化废水的应用研究131

6.1 黏土基多孔颗粒材料（MPGM）制备131

6.2 吸附性能评价131

6.2.1 重金属离子131

6.2.2 氟离子132

6.3 石英纯化废水检测132

6.3.1 pH132

6.3.2 重金属离子含量132

6.3.3 氟离子含量133

6.4 MPGM性能表征133

6.4.1 物理性能133

6.4.2 形貌结构分析134

6.4.3 官能团分析135

6.5 MPGM净化石英纯化废水中重金属离子研究136

6.5.1 MPGM用量影响136

6.5.2 pH影响137

6.5.3 吸附时间的影响139

6.5.4 脱附再利用分析140

6.5.5 吸附等温线分析141

6.5.6 吸附动力学分析143

6.5.7 吸附热力学分析144

6.6 MPGM净化石英纯化废水中氟离子研究146

6.6.1 吸附剂用量的影响146

6.6.2 初始pH的影响147

6.6.3 反应时间的影响147

6.6.4 脱附再利用分析148

6.6.5 吸附等温线分析149

6.6.6 吸附动力学分析150

6.7 本章小结150

第7章 结论及展望152

7.1 结论152

7.2 创新点154

7.3 展望154

参考文献155

缩略语说明175