| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| Chapter 1 Introduction | 第15-25页 |
| 1.1 Physical chemical properties of Cd | 第15页 |
| 1.2 The modern use of Cd and its compounds | 第15-16页 |
| 1.3 Environmental fate of Cd | 第16-20页 |
| 1.3.1 Cd in the soil environment | 第17页 |
| 1.3.2 Cd in the water environment | 第17-18页 |
| 1.3.3 Cd in the atmospheric environment | 第18-20页 |
| 1.4 Toxicity and environmental impact of Cd and its compounds | 第20-21页 |
| 1.5 Introduction of Cd in coal | 第21-22页 |
| 1.6 Environmental application of heavy metals in photocatalysis | 第22-23页 |
| 1.7 Overall objectives | 第23-25页 |
| 1.7.1 Geochemical survey and environment impact investigation | 第23页 |
| 1.7.2 Environmental application of compounds of heavy metals in photocatalysis | 第23页 |
| 1.7.3 Technical route | 第23-25页 |
| Chapter 2 Sampling and Methodologies | 第25-32页 |
| 2.1 Description of the research area | 第25页 |
| 2.2 Sample collections | 第25-26页 |
| 2.2.1 Coal samples | 第25页 |
| 2.2.2 Soil samples | 第25-26页 |
| 2.3 Sample analysis | 第26-29页 |
| 2.3.1 Sample pretreatment | 第26-28页 |
| 2.3.2 Sequential chemical extraction | 第28页 |
| 2.3.3 Instrumental measurements | 第28-29页 |
| 2.4 Quality assurance and quality control | 第29页 |
| 2.5 Data processing | 第29-32页 |
| Chapter 3 Abundance and distribution of Cd in Chinese coals | 第32-41页 |
| 3.1 Introduction | 第32-33页 |
| 3.2 The average content of Cd in Chinese coals | 第33-35页 |
| 3.3 Cd distribution in coals from different provinces in China | 第35-36页 |
| 3.4 Distribution of Cd in coals of different coal-forming ages | 第36-39页 |
| 3.5 Average Cd concentration in coals of different ranks | 第39-40页 |
| 3.6 Summary | 第40-41页 |
| Chapter 4 Modes of Cd occurrence in selected coals | 第41-48页 |
| 4.1 Introduction | 第41-42页 |
| 4.2 Relationship between Cd and ash yield in coals | 第42页 |
| 4.3 Relationship between Cd and S contents in coals | 第42-43页 |
| 4.4 Relationship between Cd and other elements in coals | 第43-45页 |
| 4.5 Sequential extraction of Cd in coals | 第45-46页 |
| 4.6 Summary | 第46-48页 |
| Chapter 5 Estimation of Cd emission from coal combustion in China | 第48-64页 |
| 5.1 Introduction | 第48页 |
| 5.2 The behavior of Cd in coal during high-temperature processes | 第48-50页 |
| 5.3 Cd emission inventory | 第50-63页 |
| 5.3.1 Temporal trend of Cd emission by sector | 第57-60页 |
| 5.3.2 Spatial variation characteristics of Cd emission | 第60-61页 |
| 5.3.3 Uncertainty assessment | 第61-63页 |
| 5.4 Summary | 第63-64页 |
| Chapter 6 Chemical speciation and risk assessment of Cd in topsoilsaround a typical coal mining area of China | 第64-78页 |
| 6.1 Introduction | 第64-66页 |
| 6.2 Distribution of Cd in soils samples around the coal mine | 第66-71页 |
| 6.3 Chemical speciation of Cd in soils | 第71-73页 |
| 6.4 Risk assessment of Cd | 第73-75页 |
| 6.4.1 Static risk assessment of Cd | 第73-74页 |
| 6.4.2 Dynamic risk assessment of Cd | 第74-75页 |
| 6.5 Summary | 第75-78页 |
| Chapter 7 Environmental application of heavy metals inPhotocatalytic CO_2 Reduction | 第78-98页 |
| 7.1 Introduction | 第78-83页 |
| 7.2 Experimental | 第83-85页 |
| 7.2.1 Chemicals | 第83页 |
| 7.2.2 Photocatalytic CO_2 reduction | 第83页 |
| 7.2.3 Quantum yield determination | 第83-84页 |
| 7.2.4 Fluorescence quenching | 第84页 |
| 7.2.5 Transient absorption spectrum | 第84-85页 |
| 7.2.6 Dynamic light scattering | 第85页 |
| 7.3 Results and discussion | 第85-96页 |
| 7.3.1 The effect of sacrificial electron donor | 第85-86页 |
| 7.3.2 Photocatalytic CO_2 reduction with [Ru(bpy)_3]2+ as the photosensitizer | 第86-90页 |
| 7.3.2.1 Catalytic performance | 第86-87页 |
| 7.3.2.2 Detection of particles formed during the reaction | 第87-89页 |
| 7.3.2.3 Stability test | 第89-90页 |
| 7.3.3 Photocatalytic CO_2 reduction with purpurin as the photosensitizer | 第90-91页 |
| 7.3.3.1 Catalytic performance | 第91页 |
| 7.3.3.2 Detection of particles formed during the reaction | 第91页 |
| 7.3.3.3 Stability test | 第91页 |
| 7.3.4 Proposed mechanism | 第91-96页 |
| 7.4 Summary | 第96-98页 |
| Chapter 8 Major conclusion and innovations | 第98-102页 |
| 8.1 Major conclusions | 第98-101页 |
| 8.1.1 Abundance and distribution of Cd in Chinese coals | 第98-99页 |
| 8.1.2 Modes of Cd occurrence in selected coals | 第99页 |
| 8.1.3 Atmospheric Cd emission inventories from coal combustion in China | 第99-100页 |
| 8.1.4 Distribution and risk assessment of Cd in topsoils around a typical coal miningarea of China | 第100页 |
| 8.1.5 Environmental application of heavy metal in Photocatalytic CO2 Reduction | 第100-101页 |
| 8.2 Major innovations | 第101-102页 |
| 第一章 绪论 | 第102-109页 |
| 1.1 镉的物理化学特征 | 第102页 |
| 1.2 镉及其化合物在现代的应用 | 第102-103页 |
| 1.3 镉在环境中的行为 | 第103-104页 |
| 1.3.1 土壤中的镉 | 第103页 |
| 1.3.2 水中的镉 | 第103-104页 |
| 1.3.3 大气中的镉 | 第104页 |
| 1.4 镉及其化合物的毒性和环境效应 | 第104-105页 |
| 1.5 煤中镉的研究现状及意义 | 第105-106页 |
| 1.6 重金属在光催化中的环境作用 | 第106页 |
| 1.7 研究目标 | 第106-109页 |
| 1.7.1 煤中镉的环境地球化学研究 | 第106-107页 |
| 1.7.2 重金属在光催化中的作用 | 第107页 |
| 1.7.3 技术路线 | 第107-109页 |
| 第二章 采样与测试 | 第109-113页 |
| 2.1 研究区概况 | 第109页 |
| 2.2 样品采集 | 第109页 |
| 2.2.1 煤样的采集 | 第109页 |
| 2.2.2 土样的采集 | 第109页 |
| 2.3 样品分析 | 第109-110页 |
| 2.3.1 样品处理 | 第109-110页 |
| 2.3.2 逐级提取实验 | 第110页 |
| 2.3.3 仪器分析 | 第110页 |
| 2.4 质量保证和控制 | 第110页 |
| 2.5 数据统计 | 第110-113页 |
| 第三章 中国煤中镉的含量与分布 | 第113-118页 |
| 3.1 前言 | 第113-114页 |
| 3.2 中国煤中镉的平均含量 | 第114-115页 |
| 3.3 中国不同省份煤中镉的分布特征 | 第115页 |
| 3.4 不同成煤时代煤中镉的含量分布 | 第115-116页 |
| 3.5 不同煤级煤中镉的含量分布 | 第116页 |
| 3.6 小结 | 第116-118页 |
| 第四章 中国煤中镉的赋存状态 | 第118-121页 |
| 4.1 前言 | 第118页 |
| 4.2 煤中镉与灰分的相关性 | 第118-119页 |
| 4.3 煤中镉与硫的相关性 | 第119页 |
| 4.4 煤中镉与其它元素的相关性 | 第119页 |
| 4.5 煤中镉的逐级提取分析 | 第119-120页 |
| 4.6 小结 | 第120-121页 |
| 第五章 中国燃煤大气镉排放清单 | 第121-129页 |
| 5.1 前言 | 第121页 |
| 5.2 高温过程中煤中镉的行为 | 第121-123页 |
| 5.3 燃煤大气镉的排放 | 第123-128页 |
| 5.3.1 燃煤大气镉排放的部门特征 | 第125-127页 |
| 5.3.2 燃煤大气镉排放的地区分布特征 | 第127页 |
| 5.3.3 排放清单的不确定性分析 | 第127-128页 |
| 5.4 小结 | 第128-129页 |
| 第六章 中国典型煤矿区周围表层土壤中镉的化学形态和风险评估 | 第129-136页 |
| 6.1 前言 | 第129-130页 |
| 6.2 镉在煤矿区周围土壤中的分布 | 第130-132页 |
| 6.3 镉在煤矿区周围土壤中的形态 | 第132-133页 |
| 6.4 镉在煤矿区周围土壤中的环境影响评价 | 第133-134页 |
| 6.4.1 土壤镉污染的静态风险评价 | 第133-134页 |
| 6.4.2 土壤镉污染的动态风险评价 | 第134页 |
| 6.5 小结 | 第134-136页 |
| 第七章 重金属在光催化二氧化碳还原反应中的作用研究 | 第136-144页 |
| 7.1 前言 | 第136-138页 |
| 7.2 实验部分 | 第138-140页 |
| 7.2.1 实验药品 | 第138页 |
| 7.2.2 实验方法 | 第138-139页 |
| 7.2.3 量子效率的确定 | 第139页 |
| 7.2.4 荧光猝灭研究 | 第139页 |
| 7.2.5 瞬态吸收光谱研究 | 第139-140页 |
| 7.2.6 动态光散射研究 | 第140页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第140-143页 |
| 7.3.1 牺牲剂的影响 | 第140页 |
| 7.3.2 [Ru(bpy)_3]~(2+)作为光敏剂的催化性能研究 | 第140-141页 |
| 7.3.2.1 催化件能 | 第140-141页 |
| 7.3.2.2 颗粒大小 | 第141页 |
| 7.3.2.3 稳定性测试 | 第141页 |
| 7.3.3 红紫素作为光敏剂的催化性能研究 | 第141-142页 |
| 7.3.3.1 催化性能 | 第142页 |
| 7.3.3.2 颗粒大小 | 第142页 |
| 7.3.3.3 稳定性研究 | 第142页 |
| 7.3.4 反应机理 | 第142-143页 |
| 7.4 小结 | 第143-144页 |
| 第八章 主要结论和创新点 | 第144-147页 |
| 8.1 主要结论 | 第144-146页 |
| 8.1.1 镉在中国煤中的分布 | 第144页 |
| 8.1.2 镉在煤中的赋存状态 | 第144-145页 |
| 8.1.3 煤燃烧镉的释放特征 | 第145页 |
| 8.1.4 煤矿区表生环境中镉的环境意义 | 第145-146页 |
| 8.1.5 重金属在光催化还原二氧化碳中的作用研究 | 第146页 |
| 8.2 主要创新点 | 第146-147页 |
| 附表 | 第147-154页 |
| 参考文献 | 第154-185页 |
| 附录 | 第185-189页 |
| 致谢 | 第189-190页 |
| Acknowledgements | 第190-191页 |
| 学位申请者简介 | 第191-192页 |
