藍藻水華問題日趨嚴重,各類水體頻頻暴發(fā)藍藻水華,給水生生態(tài)環(huán)境造成極大影響,威脅人類用水安全。金屬有機骨架材料(MOFs)是一種新型的納米材料,具有比表面積大、孔隙率高、熱穩(wěn)定性好、物化性質易調控等優(yōu)點,被廣泛應用于催化、吸附、光、電、磁和環(huán)境等眾多領域。然而,目前還未有研究將MOFs應用于藍藻水華的控制。針對MOFs材料抑制有毒有害藍藻生長效果及機理未知等問題,本文以銅綠微囊藻為研究對象,根據(jù)藻類特征合成了五種MOFs,研究了不同種類MOFs對藻細胞的生長抑制效果;通過深入研究MOFs對藻細胞的生理特征影響、MOFs與藻類的相互作用規(guī)律等揭示MOFs抑藻機理。MOFs抑藻實驗結果表明,當水中MOFs的濃度達到一定閾值后,對藻細胞的生長起抑制作用。五種MOFs納米材料中,Cu-MOF-74的抑藻性能最佳。Cu-MOF-74抑制銅綠微囊藻生長符合準二級反應動力學模型,反應速率常數(shù)為0.0025 h^-1,相關系數(shù)R²為0.966。選擇五種材料中抑藻性能最優(yōu)的Cu-MOF-74作為主要材料進行藻細胞的生理特性研究,結果表明1～10 mg/L Cu-...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：碩士

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中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及危害
        1.1.2 藍藻水華的治理方法
    1.2 納米材料概述
        1.2.1 納米材料的定義及其應用
        1.2.2 金屬-有機骨架材料的定義及其應用
        1.2.3 金屬-有機骨架材料的合成方法
    1.3 納米材料抑制藻類研究現(xiàn)狀
        1.3.1 納米金屬
        1.3.2 納米氧化物
        1.3.3 碳納米材料
        1.3.4 金屬-有機骨架材料
    1.4 納米材料的抑藻機理
        1.4.1 金屬離子的影響
        1.4.2 氧化損傷
        1.4.3 遮蔽效應
    1.5 研究目的、內容及創(chuàng)新點
        1.5.1 研究的目的及意義
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 技術路線
        1.5.4 研究的創(chuàng)新點
第二章 典型MOFs合成、表征及對其抑制藻細胞生長效果的研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 藻種的培養(yǎng)
        2.1.2 檢測設備
        2.1.3 實驗方案
    2.2 結果與討論
        2.2.1 MOFs的物理化學性質表征
        2.2.2 MOFs對藻細胞生長抑制效果的影響
        2.2.3 MOFs對藻細胞懸浮液Zeta電位的影響
    2.3 本章小結
第三章 典型MOFs對銅綠微囊藻生理特性的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 藻種的培養(yǎng)
        3.1.2 檢測設備
        3.1.3 實驗方案
    3.2 結果與討論
        3.2.1 對藻細胞葉綠素a含量的影響
        3.2.2 對藻細胞藻膽蛋白含量的影響
        3.2.3 對藻細胞總蛋白含量的影響
        3.2.4 對藻細胞三維熒光特征光譜的影響
        3.2.5 對藻細胞TOC含量的影響
        3.2.6 對藻細胞膜完整性的影響
    3.3 本章小結
第四章 典型MOFs對銅綠微囊藻的抑制機理研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 藻種的培養(yǎng)
        4.1.2 檢測設備
        4.1.3 實驗方案
    4.2 結果與討論
        4.2.1 釋放金屬離子的影響
        4.2.2 對藻細胞形態(tài)的影響
        4.2.3 凝聚效應
        4.2.4 遮蔽效應
        4.2.5 藻細胞FT-IR譜圖分析
        4.2.6 對藻細胞內ROS含量影響
        4.2.7 胞外產(chǎn)生·OH水平
        4.2.8 對藻細胞內抗氧化酶系統(tǒng)的影響
        4.2.9 MOFs抑藻機理探討
    4.3 本章小結
結論與展望
    本文主要結論
    研究展望
參考文獻
致謝
個人簡介



本文編號：3784486