可控结构高分子吸附材料

　　《可控结构高分子吸附材料》是在国家科学技术学术著作出版基金资助下，由苏州大学路建美教授团队编写，内容包括从吸附材料的基础研究到工业化应用实例及成果。全书共分六章，包括绪论，高吸油高分子材料、高吸水高分子材料、重金属离子吸附材料的制备及性能，可控结构高分子吸附材料的应用以及其他新型吸附材料及其在环境治理中的应用研究等。从各种吸附材料的国内外研究和应用现状出发，首先找出各类吸附材料存在的主要科学问题和技术瓶颈，其次从结构设计和工程化应用的角度提出解决思路，揭示了如何通过深入研究取得创新性发现和突破性进展，并走向工业化应用的过程。通过具体的吸油、吸水和吸重金属离子材料的研究案例与应用示范，向读者展示了我国吸附材料及其应用技术的快速发展以及取得的巨大成就。 《可控结构高分子吸附材料》可供高分子材料、环境科学和工程专业的科研人员、工程技术人员以及大学师生参考，也可作为化学、化工和材料等相关专业科研人员的参考书。

　　路建美，苏州大学副校长，教授，博士生导师。兼任教育部环境科学与工程类专业教学指导委员会委员，中国环境科学学会理事，江苏省化学化工学会副理事长及应用化学专业委员会主任，江苏省化工行业协会副会长，江苏省中小企业公共技术服务协会理事，并担任化学及材料领域多个国际知名期刊的特邀审稿人。先后主持了国家“863计划”重点项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目等13项，实现产业化项目25项；研究成果获得国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，省部级科技一等奖3项、二等奖3项。获授权发明专利55项，其中美国发明专利3项。在包括Adv. Mater.， Angew. Chem. Int. Ed.， J. Am. Chem. Soc.， Adv. Funct. Mater.等国际化学及材料领域期刊在内的国内外学术期刊上共发表学术论文355篇，H因子为29；主编著作2部，参编著作2部。

第1章　绪论1
1.1　吸附材料的分类及特点 1
1.1.1　按吸附对象和功能分类 2
1.1.2　按化学结构性质分类 5
1.2　可控结构吸附材料的国内外研究及发展概况 8
1.2.1　可控结构高吸油高分子材料的发展概况 8
1.2.2　可控结构高吸水高分子材料的发展概况 11
1.2.3　高分子重金属离子吸附材料的发展概况 12
1.3　固-液界面理论在可控结构高分子吸附材料设计中的应用 14
1.3.1　接触角和润湿性 14
1.3.2　粗糙表面的润湿性理论 15
1.3.3　特殊润湿表面的研究 16
参考文献 18

第2章　高吸油高分子材料的制备及性能23
2.1　高吸油高分子材料的吸油原理 23
2.1.1　高吸油高分子材料对油分子的吸附作用力 24
2.1.2　高吸油高分子材料吸油原理 26
2.1.3　高吸油高分子材料的饱和吸附时间 27
2.1.4　高吸油高分子材料的吸油倍率 28
2.1.5　高吸油高分子材料的吸油热力学 29
2.1.6　高吸油高分子材料的吸油动力学 30
2.2　高吸油高分子材料的分类 31
2.2.1　橡胶基体为主的高吸油材料 31
2.2.2　树脂类高吸油材料 32
2.2.3　纤维状合成吸油材料 32
2.2.4　天然材料改性吸油材料 33
2.3　高吸油高分子材料的制备 33
2.3.1　高吸油高分子材料的聚合单体 33
2.3.2　高吸油高分子材料的交联方式 35
2.3.3　高吸油高分子材料的聚合工艺 37
2.4　高吸油高分子材料的性能调控 41
2.4.1　具有协同吸附作用的功能单体结构构建 45
2.4.2　高吸油高分子材料弹性三维网络空间结构构建 52
2.4.3　高吸油高分子材料微纳孔道构建 57
2.4.4　其他因素对高吸油高分子材料性能的调控 58
2.5　高吸油高分子材料的成型加工 64
2.5.1　高分子吸油纤维 64
2.5.2　高分子吸油非织造布 67
2.5.3　海绵状高吸油高分子材料 68
2.6　高吸油高分子材料的发展方向 77
参考文献 78

第3章　高吸水高分子材料的制备及性能84
3.1　高吸水高分子材料的吸水机理 86
3.1.1　高吸水高分子材料的结构特点 86
3.1.2　高吸水高分子材料的吸水理论 87
3.1.3　高吸水高分子材料的基本性能参数 90
3.1.4　高吸水高分子材料的其他理化特性 92
3.2　高吸水高分子材料的分类 92
3.2.1　按原料类别分类 93
3.2.2　按交联反应的类型分类 94
3.2.3　按亲水化方法分类 95
3.2.4　按产品形态分类 96
3.3　高吸水高分子材料的制备 97
3.3.1　高吸水高分子材料的主要原料 97
3.3.2　高吸水高分子材料的合成方法 102
3.4　高吸水高分子材料的性能调控 114
3.4.1　高吸水高分子材料的性能影响因素 114
3.4.2　高吸水高分子材料的性能优化 119
3.5　高吸水高分子材料产品开发的主要问题与发展方向 127
3.5.1　产品开发与高吸水高分子材料的基础理论研究脱节 127
3.5.2　产品开发与生产工艺研究和优化的脱节 128
3.5.3　产品开发与产品应用研究脱节 128
3.5.4　高吸水高分子材料的发展方向 129
参考文献 130

第4章　重金属离子吸附材料的制备及性能134
4.1　重金属离子吸附原理 134
4.1.1　重金属离子的配位能力 135
4.1.2　吸附材料中吸附功能化基团对重金属离子的亲和力 135
4.1.3　重金属离子吸附模型 136
4.2　重金属离子吸附材料的分类 139
4.3　重金属离子吸附材料的制备 140
4.3.1　表面修饰高分子重金属离子吸附材料的制备 140
4.3.2　功能单体聚合高分子重金属离子吸附材料的制备 151
4.3.3　有机-机复合重金属离子吸附材料的制备 160
4.4　高分子重金属离子吸附材料的性能及调控 165
4.4.1　吸附容量 165
4.4.2　吸附速率 168
4.4.3　吸附选择性 172
4.5　高分子重金属离子吸附材料的发展方向 187
参考文献 189

第5章　可控结构高分子吸附材料的应用194
5.1　可控结构高吸油高分子材料的应用 194
5.1.1　高吸油高分子材料在含有机污染物废水处置中的应用 194
5.1.2　高吸油高分子材料在低浓度有机废水的深度处理中的应用 216
5.1.3　高吸油高分子材料在突发性环境水污染处置中的应用 221
5.1.4　高吸油高分子材料在高浓度工业尾气(VOCs）治理中的应用 225
5.1.5　高吸油高分子材料在低浓度有机废气治理中的应用 237
5.2　可控结构高吸水高分子材料的应用 239
5.2.1　高吸水高分子材料在卫生医疗方面的应用 240
5.2.2　高吸水高分子材料在农业方面的应用 243
5.2.3　高吸水高分子材料在建材行业中的应用 245
5.2.4　高吸水高分子材料在环保方面的应用 247
5.2.5　高吸水高分子材料在食品工业方面的应用 249
5.2.6　高吸水高分子材料在日化用品方面的应用 250
5.3　可控结构重金属离子吸附材料的应用 251
5.3.1　水体中重金属离子吸附技术 251
5.3.2　土壤中重金属离子吸附技术 256
5.3.3　卤水中锂离子吸附技术 258
参考文献 259

第6章　其他新型吸附材料及其在环境治理中的应用研究263
6.1　泡沫类材料的制备及其性能研究 265
6.2　纤维类吸附材料的制备及其性能研究 274
6.3　石墨烯类复合材料的制备及其性能研究 281
6.4　网格类复合材料的制备及其性能研究 294
参考文献 306

索引309