內容大鋼
水體中重金屬與抗生素污染的治理,長期面臨去除與檢測彼此分離的困擾:吸附材料只負責把污染物從水中移走,檢測卻要另行依賴大型精密儀器,難以滿足現場、快速的需求。本書嘗試將這兩件事統一到同一種材料上來完成,所依憑的正是木材這一古老而豐富的天然資源。
木材天然的多孔通道既為污染物提供了快速擴散的通路,經脫木質素等處理后又能暴露出大量可供修飾的纖維素羥基;在此基礎上引入熒光碳點與金屬納米簇,木質材料便可在吸附污染物的同時,借助熒光信號的變化將其靈敏地檢測出來。全書由塊體木材寫起,進而討論納米纖維素水凝膠,再延伸至與木質素、金屬有機框架複合的雜化體系,循著材料由簡到繁的脈絡,依次闡述各類材料的製備、結構表徵、吸附與檢測性能及其內在機理,併兼顧實際水樣驗證、使用成本與生物安全性的考量。
本書取材於著者多年的研究積累,注重將原理闡釋與實例分析相結合,可供環境科學與工程、材料化學、林產化工等領域的科研人員、高校師生及相關行業技術人員閱讀參考。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 水環境污染及其治理與監測的雙重挑戰
1.1.1 水中重金屬、抗生素與碘污染及其危害
1.1.2 水中污染物的去除方法
1.1.3 水中污染物的檢測方法
1.2 木質纖維素資源及其功能化利用
1.2.1 纖維素與納米纖維素的結構及製備
1.2.2 木材本體與木質素的功能化利用
1.2.3 纖維素基水凝膠的製備與應用
1.3 熒光納米單元及其感測機理
1.3.1 碳點
1.3.2 金屬納米團簇
1.3.3 熒光感測與分子識別機理
1.4 吸附-感測一體化材料的研究進展與科學問題
1.5 本書的主要內容與結構安排
第一篇 木質本體熒光吸附-感測材料
第2章 碳點熒光木材:Cr(Ⅵ)的同步富集與痕量檢測
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 化學試劑
2.2.2 脫木質素木材的製備
2.2.3 碳點的製備
2.2.4 熒光木材的製備
2.2.5 吸附性能測試
2.2.6 表徵方法
2.3 結果與討論
2.3.1 FW 的製備流程
2.3.2 FW 的表徵分析與光學性能
2.3.3 FW?5對Cr(Ⅵ)的吸附性能
2.3.4 FW?5對Cr(Ⅵ)的檢測性能
2.3.5 FW?5的細胞毒性評價
2.3.6 FW?5的吸附與檢測機理
2.4 本章小結
參考文獻
第3章 孔結構與位點調控的金簇熒光木材:Hg(Ⅱ)的高選擇性富集與檢測
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 化學試劑
3.2.2 脫木質素木材的製備
3.2.3 金納米團簇的製備
3.2.4 無毒性熒光木材的製備
3.2.5 吸附性能測試
3.2.6 表徵方法
3.3 結果與討論
3.3.1 NFW的製備流程
3.3.2 NFW的結構表徵與光學性能
3.3.3 NFW-6對Hg(Ⅱ)的吸附性能
3.3.4 NFW-2對Hg(Ⅱ)的檢測性能
3.3.5 NFW-6的細胞毒性評價
3.3.6 NFW-6的吸附與檢測機理
3.3.7 成本分析
3.4 本章小結
參考文獻
第4章 低成本雙功能熒光木材:Pb(Ⅱ)的高效富集與靈敏檢測
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 化學試劑
4.2.2 脫木質素木材的製備
4.2.3 碳點的製備
4.2.4 無細胞毒性雙功�