隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,果蔬保鮮等農(nóng)業(yè)課題無疑是支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。在中國,每年因保存技術(shù)不當(dāng)造成的水果蔬菜腐爛不計其數(shù),經(jīng)濟(jì)損失達(dá)億計。研究表明,作為植物催熟激素的乙烯是果蔬腐爛變劣的主要誘因之一,因此清除貯藏環(huán)境中的乙烯對果蔬保鮮意義重大。而傳統(tǒng)保鮮技術(shù)大都存在一些技術(shù)缺陷,已不能完全滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。尋求更加高效、環(huán)保和節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展的果蔬保鮮技術(shù)顯得勢在必行。20世紀(jì)以來,以二氧化鈦光催化材料為代表的光催化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,這為清除果蔬貯藏運輸過程中的乙烯提供可能性。然而,TiO：只有在紫外光照射下才具有光催化能力,使其在可見光下的應(yīng)用受到限制。另外,由于納米材料體積較小,在實際應(yīng)用中難以回收再利用,往往造成資源浪費。因此,通過改性摻雜獲得具有可見光響應(yīng)的復(fù)合納米光催化材料是解決TiO：響應(yīng)波長較短的可能途徑。除此之外,負(fù)載基體也成為納米光催化材料發(fā)展的技術(shù)瓶頸,尋找有效的負(fù)載基體刻不容緩。本研究將淀粉高分子材料與納米光催化技術(shù)結(jié)合起來制備出一種能在可見光下自動清除果蔬貯藏運輸過程中乙烯的功能復(fù)合薄膜材料,并使薄膜具有果蔬保鮮和果蔬包裝的雙重作用。論文利用流延法制備淀...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略詞說明
1 前言
    1.1 引言
    1.2 淀粉薄膜的研究進(jìn)展
        1.2.1 淀粉的結(jié)構(gòu)與分類
        1.2.2 淀粉薄膜的制備
        1.2.3 淀粉薄膜的應(yīng)用發(fā)展
    1.3 納米光催化材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 納米TiO₂光催化材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 納米Bi₂WO₆/TiO₂光催化材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.3 納米Bi₂WO₆/TiO₂光催化材料的發(fā)展應(yīng)用
    1.4 納米材料水相中的分散穩(wěn)定性研究
        1.4.1 超聲波對水相中納米材料的分散穩(wěn)定性影響機(jī)理
        1.4.2 分散劑對水相中納米材料的分散穩(wěn)定性影響機(jī)理
    1.5 淀粉基納米復(fù)合材料的形成機(jī)理
        1.5.1 淀粉基納米材料的研究概況
        1.5.2 淀粉基納米材料在果蔬保鮮方面的研究概況
    1.6 選題的目的、意義
    1.7 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
    1.8 本論文的創(chuàng)新點
2 材料與方法
    2.1 實驗原料與試劑
    2.2 主要儀器與設(shè)備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 淀粉薄膜的制備
        2.3.2 納米Bi₂WO₆/TiO₂光催化復(fù)合材料的制備
        2.3.3 納米Bi₂WO₆/TiO₂材料水相懸浮液的穩(wěn)定分散方法
        2.3.4 納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的制備
            2.3.4.1 浸漬提拉法(A)
            2.3.4.2 表面涂布法(B)
            2.3.4.3 表面滲透法(C)
            2.3.4.4 內(nèi)部摻雜法(D)
            2.3.4.5 復(fù)合法(摻混法+滲透法)(E)
    2.4 可見光下納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜催化降解乙烯試驗平臺及其活性評價
    2.5 納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的物理性能測定
        2.5.1 厚度測試
        2.5.2 透明度測試
        2.5.3 力學(xué)性能測試
    2.6 表征方法
        2.6.1 掃描電鏡
            2.6.1.1 納米光催化材料掃描電鏡(SEM)觀察
            2.6.1.2 薄膜材料表面和斷面的掃描電鏡觀察
        2.6.2 透射電鏡
            2.6.2.1 納米光催化材料的透射電鏡(TEM)觀察
            2.6.2.2 薄膜材料的透射電鏡觀察
        2.6.3 傅立葉變換紅外吸收光譜
            2.6.3.1 光催化材料的傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
            2.6.3.2 薄膜材料的傅立葉變換紅外光譜
        2.6.4 X-射線衍射
        2.6.5 激光粒度測定
        2.6.6 差示掃描量熱和熱重分析
    2.7 數(shù)據(jù)處理軟件
3 試驗設(shè)計
    3.1 淀粉薄膜的制備及性能研究
        3.1.1 淀粉濃度對淀粉薄膜的厚度、透明度和力學(xué)性能的影響
        3.1.2 增塑劑添加量(以淀粉干基算)對淀粉薄膜的厚度、透明度和力學(xué)性能的影響
        3.1.3 成膜溫度對淀粉薄膜的厚度、透明度和力學(xué)性能的影響
    3.2 納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相中的分散穩(wěn)定性研究
        3.2.1 納米Bi₂WO₆/TiO₂水相懸浮液的表面化學(xué)修飾
            3.2.1.1 pH對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的影響
            3.2.1.2 分散劑種類對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的選擇性影響
            3.2.1.3 分散劑添加比對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的影響
        3.2.2 納米Bi₂WO₆/TiO₂水相懸浮液的超聲空穴物理作用
            3.2.2.1 超聲溫度對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的影響研究
            3.2.2.2 超聲時間對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的影響研究
            3.2.2.3 超聲功率對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液的影響研究
    3.3 可見光響應(yīng)型淀粉基納米Bi₂WO₆-TiO₂光催化復(fù)合材料的制備
        3.3.1 不同負(fù)載方法對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的影響
        3.3.2 內(nèi)部摻雜法下?lián)诫s比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的影響
        3.3.3 表面滲透法下負(fù)載比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的影響
        3.3.4 復(fù)合法下負(fù)載比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的影響
4 結(jié)果與分析
    4.1 淀粉薄膜的制備及性能研究
        4.1.1 淀粉濃度對淀粉薄膜性能的影響
        4.1.2 增塑劑對淀粉薄膜性能影響
        4.1.3 成膜溫度對淀粉薄膜性能的影響
        4.1.4 淀粉薄膜的微觀形貌及結(jié)構(gòu)表征
            4.1.4.1 掃描電鏡分析
            4.1.4.2 傅立葉變換紅外光譜分析
            4.1.4.3 XRD分析
    4.2 可見光響應(yīng)型納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合光催化材料的制備及性能表征
        4.2.1 納米Bi₂WO₆和納米TiO₂光催化材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合光催化材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合光催化材料的XRD分析
        4.2.4 納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合光催化材料紅外光譜分析
    4.3 納米Bi₂WO₆/TiO₂材料水相中的分散穩(wěn)定性研究
        4.3.1 pH對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性影響
        4.3.2 分散劑類型對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性影響
        4.3.3 分散劑添加比對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性的影響
        4.3.4 超聲波作用對納米Bi₂WO₆/TiO₂水相懸浮液分散穩(wěn)定性的影響
            4.3.4.1 超聲溫度對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性的影響
            4.3.4.2 超聲時間對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性的影響
            4.3.4.3 超聲功率對納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料水相懸浮液分散穩(wěn)定性的影響
        4.3.5 水相懸浮液中納米Bi₂WO₆/TiO₂復(fù)合材料的粒徑分析
    4.4 可見光響應(yīng)型淀粉基納米Bi₂WO₆-TiO₂光催化復(fù)合薄膜的制備、表征及光催化性能研究
        4.4.1 負(fù)載方法對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜性能的影響
            4.4.1.1 負(fù)載方法對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜宏觀形貌的影響
            4.4.1.2 負(fù)載方法對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜光催化性能的影響
        4.4.2 表面滲透負(fù)載方法下納米材料負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜性能的影響
            4.4.2.1 納米材料負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜光催化性能的影響
            4.4.2.2 納米材料負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的物理性質(zhì)和力學(xué)性能的影響
            4.4.2.3 表面滲透負(fù)載法下的納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.4.3 內(nèi)部摻混負(fù)載方法下?lián)诫s比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜性能的影響
            4.4.3.1 摻雜比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜光催化性能的影響
            4.4.3.2 摻雜比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的物理性質(zhì)和力學(xué)性能的影響
            4.4.3.3 摻雜比對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)影響
            4.4.3.4 不同摻雜比的納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的透射電鏡分析
            4.4.3.5 不同摻雜比的納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的差示掃描量熱和熱重分析
            4.4.3.6 不同摻雜比下納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的紅外光譜分析
            4.4.3.7 不同摻雜比下納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的XRD
        4.4.4 復(fù)合法下負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜性能的影響
            4.4.4.1 負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的乙烯降解率的影響
            4.4.4.2 不同負(fù)載量下納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的透明度和機(jī)械性能
            4.4.4.3 負(fù)載量對納米Bi₂WO₆-TiO₂/淀粉復(fù)合薄膜的表面和斷面微觀結(jié)構(gòu)影響
5 討論
    5.1 淀粉基納米復(fù)合材料的形成機(jī)理及性能研究討論
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：4014737