本文選題：球狀纖維素納米晶 + 氧化鋅�。� 參考：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著人們生活品質(zhì)的提高,新型凈水材料由于其優(yōu)秀的性能以及方便使用和攜帶的特性,已經(jīng)引起大多數(shù)研究者的濃厚興趣。相比于傳統(tǒng)的凈水方式,如:活性炭、紫外光、超濾膜等,其性能受限于材料本身的性質(zhì)。因此,新型的凈水材料作為一種高效的并且能夠處理水源中多種危害因素的先進技術(shù)應(yīng)運而生。目前,出現(xiàn)了一種以高性能聚合物作為載體的新型晶膠凈水材料,憑借其較高使用壽命、良好的凈水效率和易于復(fù)合改性來增強各方面性能的優(yōu)勢,逐漸成為當前研究的熱點方向。在目前已有的研究基礎(chǔ)上,本文主要以球狀的纖維素納米晶為模板,通過控制pH和溫度的反應(yīng)條件制備得到纖維素納米晶/氧化鋅雜化材料,通過一系列表征測試證明了其具有良好的抗菌性和光催化性能。將上述材料作為一種多功能增強劑,與特殊的聚合物單體共混聚合,制備得到具有良好的物理性能的新型智能化晶膠凈水材料。采用多種測試手段,對新型凈水材料在力學(xué),吸水性能、抗菌型以及其本身性質(zhì)做了詳細的研究,并考察了其在實際應(yīng)用中的凈水性能。1.纖維素納米晶基雜化材料的制備及其性能研究通過對球狀的纖維素納米晶的改性和控制不同的反應(yīng)條件來制備不同形貌的纖維素納米晶雜化材料,在特定的工藝條件下,將lyocell纖維用檸檬酸和鹽酸的混酸進行酯化反應(yīng)制備得到球狀纖維素納米晶(SCN)。加入去離子水配置固含量為4.05g/L的改性SCNs懸濁液;然后在適當?shù)南跛徜\溶液中,通過控制不同的堿性條件(9.3,10.5和11)和不同的溫度(90,100和110°C),反應(yīng)2 h。通過FE-SEM測試,顯示出花簇狀的納米棒微觀結(jié)構(gòu),經(jīng)過XRD、FTIR表明其作為氧化鋅雜化材料的基本特征,證明了氧化鋅的成功合成。在恒溫條件下,測定了雜化材料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率高達100%,當處于紫外光給予能量的時候還具有良好的有機染料降解能力和重復(fù)使用性能,其光催化降解率高達97.35%,經(jīng)過多次使用之后仍然能夠具有良好的光催化效率。對比當前以纖維素納米晶基雜化材料,具有更好的形貌、抗菌性能、光催化性能以及使用壽命,為纖維素納米晶的應(yīng)用提供了一條新的途徑,并且在水處理和醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。2.基于纖維素納米晶基雜化材料的智能化晶膠的制備及其性能研究采用了丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMA)兩種單體,制備出了具有良好物理性能和pH、溫度雙重響應(yīng)的智能化晶膠。在制備過程中,將晶膠與花簇狀納米氧化鋅雜化材料共混復(fù)合制備得到具有抗菌性能的新型凈水材料。采用FE-SEM測定研究了晶膠內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu),具有較大的孔徑結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)賦予了智能化晶膠良好的吸水性能和較高的吸水速率。共混制備得到的雜化晶膠,其中雜化材料賦予了晶膠材料優(yōu)良的抗菌性能,并對晶膠的成型起到了一定的增強作用。同時研究了晶膠同時對pH和溫度的雙響應(yīng)能力和效果,通過FTIR、XRD、UV-vis研究了晶膠的本身性質(zhì),模擬演示了晶膠的在實際使用中具有良好的凈水能力和使用壽命。相比于當前的晶膠材料具有多種性能方面的優(yōu)勢。本文在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了纖維素納米晶基雜化材料的制備和形貌調(diào)控,同時制備具有良好物理性能的雙響應(yīng)晶膠,并對其性能進行了系統(tǒng)研究,并成功將兩者結(jié)合制備出具有良好抗菌性能的新型智能化晶膠凈水材料。這種材料可以應(yīng)用在小量的水凈化處理中,開辟了戶外便捷凈水器的新思路,符合當前人們對健康的需求,有利于提高人們身體健康指數(shù),在醫(yī)藥,過濾以及運輸?shù)榷喾N領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力。
[Abstract]:In recent years, with the improvement of people's quality of life, new water purification materials have aroused great interest of most researchers because of their excellent performance and convenient use and carrying characteristics. Compared with traditional water purification methods, such as activated carbon, ultraviolet light and ultrafiltration membrane, their properties are limited to the properties of the material itself. As a highly efficient and advanced technology to deal with a variety of hazards in water sources, materials have emerged as the times require. At present, a new type of crystalline gel water purification material with high performance polymer as carrier has been developed. With its high service life, good water purification efficiency and easy compound modification, it has gradually become the advantage of all aspects of performance. On the basis of the current research, the cellulose nanocrystalline / Zinc Oxide hybrid material was prepared by controlling the reaction conditions of pH and temperature by using the spherical cellulose nanocrystals as a template. A series of characterization tests showed that the cellulose nanocrystals had good antibacterial and photocatalytic properties. As a kind of multifunctional enhancer and blending with special polymer monomers, a new intelligent crystalline gel water purifying material with good physical properties was prepared. A variety of testing methods were used to study the mechanical, water absorption, antibacterial and its properties of the new water purification materials in detail. Preparation and properties of.1. cellulose nanocrystalline hybrid materials in use of water purification properties and properties of cellulose nanocrystalline hybrids by modifying the spherical cellulose nanocrystals and controlling different reaction conditions to prepare different morphologies of cellulose nanocrystalline hybrids. Under specific conditions, the Lyocell fibers are esters of citric acid and hydrochloric acid. The spherical cellulose nanocrystalline (SCN) was prepared by the chemical reaction. The modified SCNs suspension with a solid content of 4.05g/L was added to the deionized water, and then in the proper zinc nitrate solution, by controlling different basic conditions (9.3,10.5 and 11) and different temperatures (90100 and 110 degrees C), the reaction 2 H. was tested by FE-SEM test, and the cluster like nanorods were displayed. Microstructures, after XRD and FTIR, showed that as the basic characteristics of Zinc Oxide hybrid materials, it proved the successful synthesis of Zinc Oxide. Under constant temperature, the antibacterial rate of hybrid materials to Staphylococcus aureus and Escherichia coli was up to 100%. When the energy was given to ultraviolet light, the degradation ability of organic dyes was good. The photocatalytic degradation rate is up to 97.35%, and it can still have good photocatalytic efficiency after repeated use. Compared with cellulose nanocrystalline hybrid material, it has better morphology, antibacterial properties, photocatalytic properties and service life, which provides a new way for the application of Nanocrystalline Cellulose. The preparation of.2. based on cellulose nanocrystalline hybrid materials and its properties have been studied with two monomers of acrylamide (AM), N methacrylic acid (N) and N- two methylamino ethyl ester (DMA), which have good physical properties, pH and temperature dual response. In the process of preparation, a new type of water purification material with antibacterial properties was prepared by blending the crystal glue with the flower cluster like nano Zinc Oxide hybrid material. The microstructure of the crystal adhesive was studied by FE-SEM, which has a larger pore structure. This structure gives a good water absorption and high absorption of the intelligent crystal glue. The hybrids prepared by blending have been prepared by blending, in which the hybrid materials give the fine antibacterial properties of the crystalline material and enhance the formation of the crystal glue. At the same time, the double response ability and effect of the crystal glue to pH and temperature are also studied. The properties of the gel are studied by FTIR, XRD and UV-vis, and the crystalline glue is simulated and demonstrated. In actual use, it has good water purification capacity and service life. Compared with the current crystalline material, it has many advantages. On the basis of existing research, the preparation and morphology control of cellulose nanocrystalline hybrid materials are realized, and the good physical properties of the double response crystal adhesive are prepared, and the properties of the composites are also prepared. This material can be used in a small amount of water purification treatment, which opens up a new idea of outdoor convenient water purifier, which is in line with the needs of people's health and improves the health index of people. Drugs, filtration and transportation have great potential in many fields.

【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

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本文編號：1891352