負載銀納米線電紡膜電化學消毒效能及機理研究
發(fā)布時間:2021-02-08 14:41
飲用水安全是人民正常生活生產的重要保障。因消毒技術的局限性和供水環(huán)境的復雜性,在落后地區(qū)、部分發(fā)展中地區(qū)和廣大農村地區(qū)仍有大量的人無法得到安全潔凈的飲用水。因此,開發(fā)負載銀納米線納米纖維膜電化學消毒終端飲用水裝置能夠在社區(qū)或家庭層面對來水進行消毒凈化,具有重要現(xiàn)實意義。本文采用靜電紡絲技術制備了聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)和熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)混紡靜電紡絲膜作為基材,通過真空過濾沉積法在膜表面負載銀納米線(silver nanowires,AgNWs),制備出AgNWs-PAN/TPU復合膜。FESEM表征結果顯示,PAN/TPU混合比例為3:1時,納米纖維直徑均勻無結珠,同時機械性能較純PAN膜提高了約一倍;銀納米線成功附著在AgNWs-PAN/TPU復合膜上,互相搭接形成網狀結構;膜的孔徑主要分布在10100 nm之間;CV和EIS電化學分析表明復合膜的導電性能優(yōu)異;GFAAS結果顯示,銀納米線的負載穩(wěn)定性好,溶出量在國際飲用水標準要求的100 ppb以下。采用AgNWs-PAN...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
新型納米膜材料:(a)Ag/TiO2納米纖維膜[28]
第一章 緒論31]。Lu 等[32]設計了一種旋轉金屬錐盤,與普通單針頭靜電紡得產率提高了近千倍。Wang 等[33, 34]研究發(fā)現(xiàn),旋轉圓盤有利 1-2(a)),而用螺旋金屬絲線取代旋轉圓盤時(圖 1-2(b)量更大。Bhattacharyya 等[35]用連接六根兩兩對稱的金屬線的2(c)),以互不相容的兩種聚合物溶液作為紡絲液,由此紡維。新式的納米蜘蛛紡絲設備的紡絲電極也是一條相對靜止的配置好的溶液隨著往返移動的 Carriage 模塊涂覆電極絲表面,靜電力牽引而形成射流,具有非常高的生產效率。
紡出來的纖維膜浸泡在氫氧化鈉(NaOH)中原位轉換為 La(OH)3納米棒(圖1-3(c)),該膜在處理自來水的實驗中表現(xiàn)出很高的微生物截留率和抗生物污染性能。Yao 等[43]通過在電紡 PU 纖維膜上進行等離子體前處理和紫外誘導接枝共聚體,制備出含 4-乙烯基-N-己基溴化吡啶基團(poly(4-vinyl-N-hexyl pyridinium bromide) groups)的改性電紡膜;該膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有較好的殺滅效果,接觸 1 h 后可滅活 99.9%的細菌;另一方面,改性后的纖維膜依然保持較好的機械性能,有利于在實際中應用。Dong 等[44]通過調節(jié)銀納米顆粒溶液的 pH,在尼龍電紡纖維膜上裝配納米顆粒(圖 1-3(d)),該膜能夠在 2 h 內對大腸桿菌達到 5 log 的滅活效率。Deng 等[45]首先采用靜電紡絲技術制備出醋酸纖維素(cellulose acetate, CA)納米纖維膜,同時使用有機累托石(organic rectorite, OREC)插層殼聚糖(chitosan, CS)制備出復合材料
【參考文獻】:
期刊論文
[1]創(chuàng)新與我國城市飲用水凈化技術發(fā)展[J]. 李圭白,梁恒. 給水排水. 2015(11)
[2]飲用水消毒技術的應用及其研究進展[J]. 羅凡,董濱,何群彪. 環(huán)境科學與技術. 2010(S2)
碩士論文
[1]銀納米線—活性碳纖維布復合材料的制備及其消毒性能研究[D]. 洪學森.華南理工大學 2016
本文編號:3024082
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
新型納米膜材料:(a)Ag/TiO2納米纖維膜[28]
第一章 緒論31]。Lu 等[32]設計了一種旋轉金屬錐盤,與普通單針頭靜電紡得產率提高了近千倍。Wang 等[33, 34]研究發(fā)現(xiàn),旋轉圓盤有利 1-2(a)),而用螺旋金屬絲線取代旋轉圓盤時(圖 1-2(b)量更大。Bhattacharyya 等[35]用連接六根兩兩對稱的金屬線的2(c)),以互不相容的兩種聚合物溶液作為紡絲液,由此紡維。新式的納米蜘蛛紡絲設備的紡絲電極也是一條相對靜止的配置好的溶液隨著往返移動的 Carriage 模塊涂覆電極絲表面,靜電力牽引而形成射流,具有非常高的生產效率。
紡出來的纖維膜浸泡在氫氧化鈉(NaOH)中原位轉換為 La(OH)3納米棒(圖1-3(c)),該膜在處理自來水的實驗中表現(xiàn)出很高的微生物截留率和抗生物污染性能。Yao 等[43]通過在電紡 PU 纖維膜上進行等離子體前處理和紫外誘導接枝共聚體,制備出含 4-乙烯基-N-己基溴化吡啶基團(poly(4-vinyl-N-hexyl pyridinium bromide) groups)的改性電紡膜;該膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有較好的殺滅效果,接觸 1 h 后可滅活 99.9%的細菌;另一方面,改性后的纖維膜依然保持較好的機械性能,有利于在實際中應用。Dong 等[44]通過調節(jié)銀納米顆粒溶液的 pH,在尼龍電紡纖維膜上裝配納米顆粒(圖 1-3(d)),該膜能夠在 2 h 內對大腸桿菌達到 5 log 的滅活效率。Deng 等[45]首先采用靜電紡絲技術制備出醋酸纖維素(cellulose acetate, CA)納米纖維膜,同時使用有機累托石(organic rectorite, OREC)插層殼聚糖(chitosan, CS)制備出復合材料
【參考文獻】:
期刊論文
[1]創(chuàng)新與我國城市飲用水凈化技術發(fā)展[J]. 李圭白,梁恒. 給水排水. 2015(11)
[2]飲用水消毒技術的應用及其研究進展[J]. 羅凡,董濱,何群彪. 環(huán)境科學與技術. 2010(S2)
碩士論文
[1]銀納米線—活性碳纖維布復合材料的制備及其消毒性能研究[D]. 洪學森.華南理工大學 2016
本文編號:3024082
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