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第1章 概述1

1.1 稀土元素的概念1

1.2 稀土元素的分类2

1.3 稀土元素资源的分布3

1.4 稀土元素的环境化学行为8

1.4.1 稀土元素在土壤中的环境化学行为8

1.4.2 稀土在自然水体中的环境化学行为11

1.4.3 稀土在生物体内的循环及其生物效应15

1.5 展望20

参考文献21

第2章 稀土催化剂25

2.1 催化作用机理25

2.2 催化剂的性能及分类27

2.2.1 催化剂的性能27

2.2.2 催化剂的主要分类28

2.3 稀土元素的性质30

2.3.1 稀土元素的物理性质30

2.3.2 稀土元素的化学性质31

2.4 稀土元素在催化剂中的作用机理34

2.4.1 用作汽车尾气净化催化剂34

2.4.2 提高催化剂的活性和储氧能力35

2.4.3 提高催化剂载体的热稳定和机械强度36

2.4.4 提高催化剂的抗毒能力36

2.4.5 提高氧传感器的性能37

2.5 稀土在催化中的应用37

2.5.1 稀土氧化物38

2.5.2 稀土金属间化合物40

2.5.3 稀土分子筛41

2.5.4 稀土改性纳米环境催化材料42

参考文献47

第3章 稀土催化剂在光催化环境净化中的应用51

3.1 稀土修饰提高光催化剂活性的途径与机理52

3.1.1 纳米光催化剂的单一稀土掺杂52

3.1.2 纳米光催化剂的稀土与其他元素共掺杂56

3.1.3 稀土掺杂提高光催化剂的抗失活性能的机理57

3.2 稀土修饰纳米光催化剂的制备方法60

3.2.1 溶胶-凝胶法60

3.2.2 水热合成法61

3.2.3 均匀沉淀法61

3.2.4 水解法62

3.2.5 微乳液法62

3.3 稀土修饰纳米光催化剂在气相污染物光催化净化中的应用62

3.4 稀土修饰纳米光催化剂光催化氧化水体中的有机污染物66

3.4.1 稀土在降解水污染物中的催化作用66

3.4.2 稀土对吸滤材料的辅助强化作用69

3.4.3 稀土型复合絮凝剂的作用69

3.5 稀土修饰纳米光催化剂在灭菌杀毒中的应用71

3.5.1 纳米TiO2光催化剂灭菌原理71

3.5.2 提高TiO2光催化剂催化活性的方法72

3.5.3 稀土修饰纳米光催化剂在杀菌中的应用73

参考文献74

第4章 稀土催化剂在汽车尾气净化中的应用79

4.1 汽车尾气排放状况、主要成分及危害79

4.1.1 汽车尾气排放状况79

4.1.2 汽车尾气的主要成分及危害80

4.2 汽车尾气净化技术发展概况81

4.3 稀土材料应用于汽车尾气净化的发展现状85

4.4 汽车尾气净化催化剂的研究89

4.4.1 汽车尾气净化催化剂的作用原理及效果89

4.4.2 汽车尾气净化催化剂的种类90

4.4.3 汽车尾气净化稀土催化剂的性能97

4.5 钙钛矿型稀土氧化物的催化机理98

4.5.1 表面催化98

4.5.2 晶内催化99

4.5.3 铂族金属在B位的作用100

4.6 钙钛矿型稀土氧化物催化剂的制备100

4.6.1 机械混合法100

4.6.2 共沉淀法101

4.6.3 溶胶-凝胶法101

4.6.4 水热合成法101

4.6.5 微乳液法102

4.6.6 燃烧合成法102

4.6.7 纳米技术方法102

参考文献103

第5章 稀土催化剂在工业废气净化中的应用107

5.1 排放的工业废气状况及危害107

5.1.1 排放的工业废气的状况107

5.1.2 排放的工业废气的危害108

5.2 稀土烟气脱硫、脱硝催化剂110

5.3 稀土氧化物在烟气脱硫过程的应用113

5.3.1 烟气脱硫方法简介113

5.3.2 稀土氧化物作为吸收剂用于烟气脱硫113

5.3.3 稀土氧化物作为催化剂用于烟气脱硫115

5.4 稀土催化材料在工业废气和人居环境净化中应用119

5.4.1 稀土催化在挥发性有机废气治理方面的研究及应用121

5.4.2 稀土催化在烟气脱硫脱氮方面的研究及应用121

5.4.3 稀土催化在光催化空气净化的研究与应用122

5.4.4 稀土催化在焦化废水净化中的应用124

参考文献125

第6章 稀土催化剂在工业废水处理中的应用129

6.1 工业废水的种类及危害129

6.2 稀土在工业废水处理中的强化催化机理132

6.2.1 稀土强化对工业废水的催化湿式氧化能力132

6.2.2 稀土催化提高H2O2氧化处理工业废水能力133

6.3 稀土在制备水处理复合絮凝剂中的应用133

6.3.1 稀土复合絮凝剂的混凝机理134

6.3.2 稀土-甲壳素复合絮凝剂134

6.3.3 稀土复合混凝剂135

6.3.4 稀土渣絮凝剂135

6.3.5 稀土硝酸盐催化型聚氯化硫酸铁136

6.4 稀土吸附剂处理工业废水136

6.4.1 稀土作为磷吸附剂137

6.4.2 稀土作为氨氮吸附剂138

6.4.3 稀土作为砷吸附剂139

6.4.4 稀土作为氟吸附剂139

6.4.5 稀土作为铬、镉吸附剂141

6.5 稀土复合混凝剂处理工业废水144

6.5.1 稀土复合混凝剂处理印染废水144

6.5.2 稀土复合混凝剂处理制革废水144

6.5.3 稀土复合混凝剂处理其他废水144

6.6 稀土催化剂处理工业废水145

6.6.1 稀土催化剂处理染料废水145

6.6.2 稀土催化剂处理表面活性剂废水146

6.6.3 稀土催化剂处理化工废水146

参考文献147

第7章 稀土催化剂在催化燃烧中的应用151

7.1 催化燃烧的特点151

7.2 催化燃烧的应用153

7.2.1 天然气等燃气的催化燃烧153

7.2.2 煤的催化燃烧154

7.3 稀土在燃烧催化剂中的作用155

7.3.1 助催化剂156

7.3.2 稳定剂和分散剂158

7.4 稀土钙钛矿化合物在催化燃烧中的应用159

参考文献161