【摘要】：淡水資源正逐年減少,加強污水處理和開發(fā)海水淡化技術(shù)對于緩解現(xiàn)有淡水資源的匱乏具有重要意義。比表面積大的納米材料在制備高性能吸附劑方面表現(xiàn)出巨大的潛力。本研究從低質(zhì)速生的竹子中“自上而下”法制備了納米纖絲化纖維素(nanofibrillar cellulose,CNF),進(jìn)一步采用超聲法的二次組裝構(gòu)建成新功能化的新型材料:納米纖絲化纖維素/氧化石墨烯復(fù)合氣凝膠(nanofibrillar cellulose/graphene oxide,CNF/GO)和MnO2納米片/納米纖絲化纖維素復(fù)合氣凝膠(manganese dioxide/nanofibrillar cellulose,MCNF)。本文制備的竹質(zhì)基纖維素材料及合成的新型材料可以很好地應(yīng)用于抗生素的吸附和海水淡化領(lǐng)域,為低質(zhì)竹材資源的高值開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。主要的研究結(jié)果如下:(1)通過一步超聲法成功制備了具有互聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的CNF/GO。CNF/GO對這多種抗生素(六大類抗生素:氯霉素、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類、β-內(nèi)酰胺類、磺酰胺類和四環(huán)素類)表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能:其最大吸附量為的128.3~501.1mg·g-1,其中,CNF/GO對四環(huán)素的最大吸附量為454.5 mg·g-1。吸附機理為化學(xué)作用力為p-π、π-π共軛效應(yīng)、氫鍵、靜電吸附以及結(jié)構(gòu)優(yōu)勢多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外,吸附等溫線擬合符合Langmuir模型,吸附動力學(xué)擬合很好地符合偽二級模型。更重要的是,具有可重復(fù)使用性、高效性、經(jīng)濟性以及易于分離的優(yōu)點,CNF/GO可應(yīng)用于抗生素吸附。(2)通過氧化還原反應(yīng)和超聲法處理的方法制備了MCNF。MCNF為核殼結(jié)構(gòu)的三維材料,與CNF相比,MCNF復(fù)合材料具有較大的比表面積。MCNF表現(xiàn)出對海水離子(Ca2+,Mg2+,Na+)的較好的海水淡化性能。更重要的是,再生后的MCNF經(jīng)過二十個吸附-脫附循環(huán)之后,其保持較好的去除效果。此外,由于具有高海水淡化效率和可重復(fù)使用性以及易于分離操作,該氣凝膠可以應(yīng)用于海水淡化的領(lǐng)域。
【圖文】：

圖 1.1 竹材的從宏觀尺度到納米尺度的多級復(fù)合結(jié)構(gòu)1.1 Multistage composite structure from macro scale to nanometer scale of維細(xì)胞占 60%～70%，其余為薄壁細(xì)胞、石細(xì)胞、導(dǎo)管和表皮隨品種而異，多在 1.5～2.0mm 之間，寬度為 15～18μm[85]，腔直徑小，纖維壁上明顯有節(jié)狀加厚。薄壁細(xì)胞大小形狀相似和腰鼓形，桿狀較少。在電子顯微鏡下觀察，竹材纖維有兩種較厚的纖維和相對較薄的纖維，薄層為近橫向排列，厚層為近繞角度呈 30～40°。竹材單個細(xì)胞由薄的初生壁、厚的次生壁大而空。與木材的木纖維次生壁三層結(jié)構(gòu)（外層（S1，厚約為約為 5 μm）和內(nèi)層（S3，厚約為 0.1 μm）[86]不同的是，，竹纖，研究顯示竹纖維細(xì)胞壁層數(shù)最多可達(dá) 18 層。細(xì)胞壁的組織架的。它的基本組成是一些長短不等的鏈狀纖維素分子，這些，有規(guī)則地聚集在一起成為微團(tuán)（即基本纖絲），由微團(tuán)組成即微纖絲。由微纖絲組成纖絲；纖絲再聚集成粗纖絲；粗纖絲

圖 1.2 竹材細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)Figure 1.2 Cell wall structure of Bamboo研究內(nèi)容下，同時響應(yīng)和落實國家的“科學(xué)治”（好比五個手指頭，治污水是抓節(jié)水分別是其他四指，分工有別高效開發(fā)利用浙江低質(zhì)廢棄生物質(zhì)、比表面積大的特點，所以納米材的發(fā)展與應(yīng)用給廢水處理技術(shù)的發(fā)新型高效、無毒、重復(fù)使用率高的維素材料（低質(zhì)速生的竹子和竹而下”的方法即化學(xué)預(yù)處理結(jié)合高
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ427.26;TB34

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張方方;魏振康;霍喜;;臭氧高級氧化技術(shù)降解水體中抗生素的研究進(jìn)展[J];四川化工;2016年02期

2 陳建發(fā);陳藝敏;黃慧珍;羅大貴;;新型填料曝氣生物濾池處理抗生素類廢水[J];環(huán)境工程學(xué)報;2014年08期

3 尚曉娜;何雨;方萍;;中國竹林資源旅游價值及景區(qū)開發(fā)探討[J];世界林業(yè)研究;2013年05期

4 張瑋瑋;弓愛君;邱麗娜;曹艷秋;原小濤;;廢水中抗生素降解和去除方法的研究進(jìn)展[J];中國抗生素雜志;2013年06期

5 李麗;;海水淡化方法研究[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2013年12期

6 陶丹丹;白繪宇;劉石林;劉曉亞;;纖維素氣凝膠材料的研究進(jìn)展[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2011年02期

7 杜榮江;方玉霞;;提高我國水資源利用效率的措施與對策[J];水資源保護(hù);2010年03期

8 孫輝 ,郭靜;抗生素的濫用及合理應(yīng)用探討[J];中國療養(yǎng)醫(yī)學(xué);2005年04期

9 肖潔松,武強;酸析-絮凝法處理抗生素釜底殘液的研究[J];化學(xué)工程師;2005年02期

10 浩然;;我國節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展戰(zhàn)略措施[J];噴灌技術(shù);1992年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李艷;抗生素廢水的濕式氧化降解方法研究[D];華東理工大學(xué);2012年

2 馬永亮;基于系統(tǒng)動力學(xué)的崇明島水資源承載力研究[D];華東師范大學(xué);2008年

本文編號：2544273