随着现代工业的发展，化工、冶金、采矿、电镀和电池等行业产生了大量含有低浓度毒性重金属离子的工业废水，严重污染地表水与地下水，造成可利用水资源总量急剧下降，使土壤中重金属含量增加，危害生物体和人体健康。因此，研究和发经济、高效、绿色环保的处理含低浓度的毒性重金属离子废水技术来解决环境污染问题已刻不容缓。 目前，相关电活性功能材料合成、结构和性能研究已成为当前国际上的研究热。特别是根据电活性功能材料的离子交换功能发展起来的环境友好新型电化学控制离子交换(Electrochemically Switched Ion Exchange,ESIX)技术，传统的离子交换过程中，吸附剂或离子交换剂通常需要大量的酸/碱再生。然而，在电控离子交换过程中，可以通过调节沉积在导电基体上的EIXMs的电化学电位实现离子的置与释放。 本书在作者及其团队对电控离子交换技术多年研究成果的基础上著写而成，内容包括电控离子交换材料的设计、结构与可控合成，电控离子交换机理，碱金属、碱土金属、重金属、阴离子的分离方法和电活性材料的制备及表征，电控离子交换在传感器方面应用，电控离子交换工艺及设备设计等。 本书具有较强的技术性和应用性，可供环境工程、化学工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校相关专业师生参阅。
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1 绪论
1.1 重金属离子来源
1.2 重金属离子的危害
1.3 重金属处理
1.3.1 化学法
1.3.2 电解法
1.3.3 吸附法
1.3.4 膜分离法
1.4 研究思路
参考文献
2 电控离子交换机制
2.1 直接电位驱动金属离子法
2.2 间接电位驱动法
2.2.1 电位触发质子自交换驱动法
2.2.2 电位触发pH响应驱动技术离子
参考文献
3 电控离子交换材料及其制备过程
3.1 引言
3.2 电活性离子交换材料的分类
3.2.1 无机电活性离子交换材料
3.2.2 有机电活性离子交换材料
3.2.3 有机无机杂化电活性离子交换材料
3.3 电活性离子交换材料的合成
3.3.1 无机电活性离子交换材料的合成
3.3.2 有机电活性离子交换材料的合成
3.3.3 有机无机杂化的电活性离子交换材料的合成
参考文献
4 碱金属离子分离
4.1 引言
4.2 电控锂离子分离
4.2.1 电控锂离子分离机理
4.2.2 λ-MnO2/PPy/PSS复合膜的制备及结构表征
4.2.3 λ-MnO2/PPy/PSS复合膜的性能表征
4.3 电控铯离子分离
4.3.1 铁氰化镍的电控锂离子分离机理
4.3.2 铁氰化镍的制备和结构表征
4.3.3 铁氰化镍的Cs+分离性能
4.3.4 NiHCF/碳毡膜电极电控离子交换连续分离Cs+
4.4 小结
参考文献
5 碱土金属离子分离
5.1 引言
5.2 钙镁离子分离
5.2.1 电控离子选择渗透（ESIP）机理研究
5.2.2 形貌表征
5.2.3 ESIP膜的电流-电位响应性测试
5.2.4 脉冲电位对于Ca2+、Mg2+去除率的影响
5.2.5 外部电场对于Ca2+、Mg2+去除率的影响
5.2.6 脉冲电位与恒定电位对ESIP膜的影响
5.3 锶钡离子分离
5.3.1 NiHCF膜对Mg2+/Ba2+的选择性
5.3.2 NiHCF膜对Mg2+/Sr2+的选择性
5.3.3 NiHCF膜寿命/稳定性
5.4 本章小结
参考文献
6 稀土金属钇离子分离
6.1 引言
6.2 离子印迹聚合物吸脱附钇离子
6.2.1 离子印迹聚合物
6.2.2 离子印迹FCN/PPy复合膜
6.2.3 Y3+-FCN/PPy复合膜的吸附效果研究
6.3 电活性铁氰化镍对稀土钇的电控离子分离
6.4 结论
参考文献
7 重金属离子分离
7.1 引言
7.2 铅离子分离
7.2.1 ESIX分离铅离子机理
7.2.2 α-ZrP/PANI杂化膜的制备及表征
7.2.3 α-ZrP/PANI杂化膜对Pb2+的ESIX性能研究
7.2.4 电位响应对吸附速率的影响
7.2.5 ESIX工艺放大
7.3 铜离子分离
7.3.1 ESIX分离铜离子机理
7.3.2 PPDA膜的制备
7.3.3 PPDA膜电极离子交换性能的研究
7.4 镍离子分离
7.4.1 ESIX去除镍离子机理
7.4.2 膜电极的制备及表征
7.4.3 α-ZrP/PANI膜电极ESIX去除镍离子性能研究
7.4.4 结晶度对交换容量影响
7.4.5 Ni2+-FCN/PPy离子印迹聚合物合成
7.4.6 Ni2+-FCN/PPy复合膜的ESIX表征
7.4.7 Ni2+-FCN/PPy复合膜的ESIX性能研究
7.5 镉离子分离
7.5.1 α-ZrP/PANI及α-ZrP的形貌表征
7.5.2 α-ZrP/PANI/PTCF膜电极离子交换性能研究
7.5.3 α-ZrP/PANI/PTCF膜电极吸、脱附及循环寿命
7.6 其他重金属分离
参考文献
8 阴离子分离
8.1 引言
8.2 氟离子分离
8.2.1 Fe3O4@PPy复合纳米颗粒的性质
8.2.2 Fe3O4@PPy复合纳米颗粒电化学吸附性能研究
8.2.3 吸脱附性能及稳定性测试
8.3 碘离子分离
8.3.1 ESIX分离I-机理
8.3.2 PPy/PTCF膜电极制备
8.3.3 PPy/PTCF膜电极去除碘离子性能研究
8.3.4 PPy/PTCF电极的吸、脱附及循环稳定性
参考文献
9 电控离子交换在传感器方面的应用
9.1 引言
9.2 有机无机杂化材料（α-ZrP/PANI）在传感器中的应用
9.2.1 α-ZrP/PANI杂化膜检测K+的机理
9.2.2 α-ZrP/PANI杂化膜对K+的检测性能
9.2.3 α-ZrP/PANI杂化膜的抗干扰性能
9.2.4 α-ZrP/PANI杂化膜的重现性和可逆性
9.3 小结
参考文献
10 电控离子交换工艺及设备设计
10.1 引言
10.2 电控离子交换工艺及设备设计
10.2.1 间歇操作式的电控离子交换工艺
10.2.2 半连续操作式的电控离子交换工艺
10.2.3 连续操作式的电控离子交换工艺-电控离子选择渗透系统
10.3 展望
参考文献
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