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第1章 石墨烯基水处理膜 1

1.1 石墨烯膜和多孔石墨烯膜 3

1.1.1 石墨烯膜 3

1.1.2 多孔石墨烯膜的理论计算 5

1.1.3 多孔石墨烯膜的实验研究 10

1.2 氧化石墨烯膜的制备 13

1.2.1 滴涂法 14

1.2.2 旋涂法 15

1.2.3 喷涂法 16

1.2.4 刮涂法 16

1.2.5 真空抽滤法 16

1.2.6 高压辅助沉积法 18

1.3 氧化石墨烯膜的传质特性 18

1.3.1 水和离子传输性质 18

1.3.2 传质机理 21

1.3.3 水环境中的稳定性 25

1.4 氧化石墨烯膜孔结构的调控 28

1.4.1 交联 29

1.4.2 还原 34

1.4.3 成膜工艺 39

1.4.4 测试条件 42

1.4.5 电控 45

1.4.6 其他方法 49

1.5 氧化石墨烯基复合膜 55

1.5.1 碳纳米管 55

1.5.2 石墨烯 59

1.5.3 其他二维材料 60

1.5.4 纳米纤维 63

1.5.5 纳米颗粒 65

参考文献 66

第2章 氧化石墨烯添加改性高分子膜 71

2.1 高分子膜概述 73

2.1.1 高分子膜的分类 73

2.1.2 高分子膜的结构和制备 73

2.1.3 高分子膜的性能评价指标 76

2.1.4 高分子膜存在的问题及改性方法 77

2.2 氧化石墨烯添加改性反渗透膜 80

2.2.1 GO 80

2.2.2 GO量子点 84

2.2.3 GO与其他纳米材料的复合物 85

2.3 氧化石墨烯添加改性纳滤膜 86

2.3.1 水相分散 87

2.3.2 油相分散 89

2.3.3 压力辅助 90

2.4 氧化石墨烯添加改性超滤膜 91

2.4.1 纤维素膜 91

2.4.2 聚砜膜 92

参考文献 94

第3章 氧化石墨烯表面涂层 97

3.1 界面相互作用 99

3.1.1 物理相互作用 100

3.1.2 静电相互作用 105

3.1.3 共价键相互作用 108

3.2 抗污染性能 110

3.2.1 抗生物污染 110

3.2.2 抗有机污染 116

3.3 抗氯性能 121

3.3.1 膜氯化的概念、机理和影响 121

3.3.2 氧化石墨烯涂层提高膜抗氯性能的机制 123

3.4 膜过滤性能 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

参考文献 131

第4章 氧化石墨烯对植物生长的影响 135

4.1 纳米颗粒和CNT对植物生长的作用 138

4.1.1 氧化物纳米颗粒对植物生长的作用 138

4.1.2 金属纳米颗粒对植物生长的作用 138

4.1.3 CNT对植物生长的作用 140

4.2 氧化石墨烯在水培条件下对植物生长的作用 142

4.3 氧化石墨烯在土培条件下对植物生长的作用 155

4.4 石墨烯在缓控释化肥方面的应用 167

4.4.1 氧化石墨烯基常量元素缓释化肥 167

4.4.2 氧化石墨烯基微量元素缓释化肥 171

参考文献 175

第5章 氧化石墨烯对环境中重金属的作用 179

5.1 水体中GO对金属的作用 182

5.1.1 GO吸附性能的研究方法 182

5.1.2 GO在溶液中对金属的吸附能力及吸附机制 185

5.1.3 金属对水体中GO的絮凝作用 201

5.2 GO对植物吸收金属的影响 205

5.2.1 水培条件下GO对植物吸收金属的影响 206

5.2.2 土培条件下GO对重金属形态分布及植物吸收重金属的影响 212

参考文献 217

第6章 氧化石墨烯的杀菌性能及其应用 219

6.1 氧化石墨烯的杀菌性能 221

6.1.1 影响因素 222

6.1.2 杀菌机制 225

6.2 氧化石墨烯对土壤中微生物群落的影响 226

6.3 氧化石墨烯在植物抗病领域的应用 229

参考文献 249

第7章 石墨烯基材料的气体探测 251

7.1 气体传感器简介 253

7.2 石墨烯的特性 254

7.3 石墨烯基气体传感器的研究进展 256

7.3.1 本征石墨烯基气体传感器 256

7.3.2 缺陷和功能化石墨烯基气体传感器 260

参考文献 264

第8章 石墨烯基材料的颗粒物过滤 267

8.1 过滤的基本概念 269

8.1.1 气溶胶颗粒 269

8.1.2 扩散效率 270

8.1.3 拦截效率 271

8.1.4 碰撞效率 272

8.1.5 静电效应 273

8.1.6 重力沉降 273

8.1.7 纳米颗粒和热回弹纳米颗粒的潜力 274

8.1.8 最具穿透力的颗粒大小 274

8.1.9 膜和毛细管孔过滤效率 275

8.1.10 压降 276

8.1.11 加载效果 276

8.2 常见过滤器的类型 277

8.2.1 气溶胶测量过滤器 277

8.2.2 纤维过滤器 278

8.2.3 膜过滤器 279

8.2.4 毛细管孔隙过滤器 279

8.2.5 其他过滤器 280

8.3 空气过滤器 280

8.4 过滤理论 282

8.4.1 空气过滤材料的工作原理 282

8.4.2 过滤材料的性能指标 284

8.5 静电纺丝 285

8.5.1 静电纺丝原理 285

8.5.2 静电纺丝过程 286

8.6 GO纳米纤维滤膜 287

8.6.1 GO的基本特性 287

8.6.2 高效率、低阻力串珠结构的GO／聚丙烯腈复合材料 288

参考文献 303

第9章 石墨烯在个体防护领域的应用 307

9.1 石墨烯口罩 310

9.2 石墨烯针织物品 311

9.2.1 紫外防护织物 311

9.2.2 疏水织物 312

9.2.3 导热织物和阻燃织物 312

9.2.4 光催化织物和抗菌织物 314

参考文献 315

第10章 石墨烯材料的环保应用展望 317

10.1 水处理 319

10.2 土壤治理 320

10.3 空气治理 321

索引 322

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