藍(lán)藻水華問題日趨嚴(yán)重,各類水體頻頻暴發(fā)藍(lán)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(jī)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(zhì)易調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于催化、吸附、光、電、磁和環(huán)境等眾多領(lǐng)域。然而,目前還未有研究將MOFs應(yīng)用于藍(lán)藻水華的控制。針對(duì)MOFs材料抑制有毒有害藍(lán)藻生長效果及機(jī)理未知等問題,本文以銅綠微囊藻為研究對(duì)象,根據(jù)藻類特征合成了五種MOFs,研究了不同種類MOFs對(duì)藻細(xì)胞的生長抑制效果;通過深入研究MOFs對(duì)藻細(xì)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(jī)理。MOFs抑藻實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)水中MOFs的濃度達(dá)到一定閾值后,對(duì)藻細(xì)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(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,反應(yīng)速率常數(shù)為0.0025 h^-1,相關(guān)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(jìn)行藻細(xì)胞的生理特性研究,結(jié)果表明1～10 mg/L Cu-...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
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(lán)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(yīng)用
        1.2.2 金屬-有機(jī)骨架材料的定義及其應(yīng)用
        1.2.3 金屬-有機(jī)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(jī)骨架材料
    1.4 納米材料的抑藻機(jī)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(yīng)
    1.5 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究的目的及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
        1.5.4 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 典型MOFs合成、表征及對(duì)其抑制藻細(xì)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(cè)設(shè)備
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 MOFs的物理化學(xué)性質(zhì)表征
        2.2.2 MOFs對(duì)藻細(xì)胞生長抑制效果的影響
        2.2.3 MOFs對(duì)藻細(xì)胞懸浮液Zeta電位的影響
    2.3 本章小結(jié)
第三章 典型MOFs對(duì)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(cè)設(shè)備
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 對(duì)藻細(xì)胞葉綠素a含量的影響
        3.2.2 對(duì)藻細(xì)胞藻膽蛋白含量的影響
        3.2.3 對(duì)藻細(xì)胞總蛋白含量的影響
        3.2.4 對(duì)藻細(xì)胞三維熒光特征光譜的影響
        3.2.5 對(duì)藻細(xì)胞TOC含量的影響
        3.2.6 對(duì)藻細(xì)胞膜完整性的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 典型MOFs對(duì)銅綠微囊藻的抑制機(jī)理研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 藻種的培養(yǎng)
        4.1.2 檢測(cè)設(shè)備
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 釋放金屬離子的影響
        4.2.2 對(duì)藻細(xì)胞形態(tài)的影響
        4.2.3 凝聚效應(yīng)
        4.2.4 遮蔽效應(yīng)
        4.2.5 藻細(xì)胞FT-IR譜圖分析
        4.2.6 對(duì)藻細(xì)胞內(nèi)ROS含量影響
        4.2.7 胞外產(chǎn)生·OH水平
        4.2.8 對(duì)藻細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的影響
        4.2.9 MOFs抑藻機(jī)理探討
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    本文主要結(jié)論
    研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3784486