本文综述了介电泳技术的发展历程及其在各个领域的研究和应用情况。详细介绍了该技术在无机方面的研究进展和优势。对目前的重金属废水的去除方法及相关研究进行了简单介绍。较为详尽的阐释了介电泳理论的定义、各物理参数在交变电场中对介电力的影响等。利用自行设计的介电泳显微静态研究的全套系统,研究各种无机颗粒和吸附了重金属的无机颗粒的介电迁移规律;研制成适宜动态研究无机颗粒和重金属污染物的微流体装置,研究了空心微球和吸附了重金属的空心微球的介电迁移规律;初步建立了介电泳去除水体中重金属的设备,用于定量研究重金属的去除率。通过一系列实验得出如下结论:1.显微静态研究吸附重金属前后无机颗粒的介电迁移的影响因素及规律在显微静态研究装置中,通过预实验确定了研究方法及研究对象。选择了五种无机颗粒(活性碳、空心微球、高岭土、皂土、沸石),并最终选择了活性炭、空心微球和皂土三种颗粒作为重金属吸附物,研究其吸附重金属后的介电泳情况。(1)介电泳现象:活性炭和皂土颗粒吸附重金属前后均发生了正介电泳现象,空心微球、高岭土、沸石在吸附重金属前发生了负介电泳,空心微球吸附重金属后,发生了正介电泳。并且活性炭和空心微球在一定条件下均发生成链现象。(2)介电泳时间:介电泳时间越长,电极对间捕获的无机颗粒越多。(3)电压:介电场中捕获的无机颗粒的数量随着电压的升高而增多。(4)电场强度:电压越大,电场强度越大;相对电极尖端距离越宽,电场强度越小;相对电极尖端距离越窄无机颗粒越易成链。(5)频率:在不同的频率范围观察到了正、负介电泳现象,并发现空心微球在低频时吸附于电极表面,高频时吸附于相邻电极间。高频时无机颗粒更易成链。(6)无机颗粒的形状:空心微球为规则的球体,便于作为模型进行研究,其他几种无机颗粒的形状为不规则的形状。(7)电极构型:半圆形电极、指凸形型电极、方形电极等均能用于无机颗粒的介电研究。(8)粒径:不同种类的无机颗粒适宜研究和分离的粒径范围不同。活性炭为6-8um,空心微球为4-7um,皂土为小于10um。(9)不同重金属的介电迁移:无机颗粒吸附了不同的重金属后,其迁移电压随粒径的变化呈现出正相关或负相关。2.显微动态研究吸附重金属前后空心微球的介电捕获的影响因素及规律(1)流速:流速对空心微球的迁移和吸附有影响。在确定的最佳流速下,所需迁移电压最低。(2)电压:电压越高,捕获颗粒的数量越多、粒径的范围越广。(3)频率:空心微球在低频时吸附于电场强度弱的区域,高频时集中吸附于相邻电极间。(4)电极阵列:颗粒沿水流方向迁移时,被捕获在阵列中,表现出颗粒收集量逐渐递减的趋势。(5)装置的设计:通过实验证明该装置的设计可以捕获吸附重金属前后的空心微球。3.介电泳去除重金属设备的设计通过实验证明该装置可以吸附去除空心微球,但电极材料还需进一步改进。