本文關(guān)鍵詞：多糖納米纖絲復(fù)合泡沫及其在水污染處理中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：泡沫材料因具有密度低、比表面積大、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等特性,在組織工程、吸附、催化、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。冷凍干燥法制備的聚乙烯醇泡沫因含有大量羥基而容易吸水變形,氧化石墨烯是良好的吸附材料,但制備的泡沫在水中會很快塌陷分散,且分離困難。纖維素和甲殼素是自然界中最豐富的兩種多糖,不僅具有來源廣、成本低、無毒無污染、好的生物相容性、可降解等特點,而且其納米纖絲具有高的彈性模量和剛性,是很好的增強材料。本論文通過濕磨和高壓均質(zhì)化處理制備出直徑在20-50 nm的纖維素和甲殼素納米纖絲,利用改進(jìn)Hummers法制備氧化石墨烯。通過冷凍干燥法分別制備了聚乙烯醇/纖維素納米纖絲復(fù)合泡沫和氧化石墨烯/甲殼素納米纖絲復(fù)合泡沫。利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)和壓縮測試等研究了泡沫材料的形貌、結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。此外,對聚乙烯醇復(fù)合泡沫進(jìn)行了吸水測試和生物降解測試,研究了氧化石墨烯復(fù)合泡沫在靜態(tài)吸附和柱吸附實驗中的應(yīng)用。聚乙烯醇復(fù)合泡沫的孔隙大小隨著納米纖絲含量的增加而增大,隨著冷凍溫度的降低和固含量的增大而減小。PC30泡沫壓縮強度達(dá)到最高的328.5 kPa,吸水測試平衡時,PC60與聚乙烯醇泡沫相比,吸水率從14.70%降到11.38%,體積收縮比從70.7%降到2.4%。經(jīng)過30天的堆肥生物降解實驗,PC60泡沫幾乎降解完全。甲殼素納米纖絲的加入使氧化石墨烯復(fù)合泡沫的力學(xué)強度從10.5 kPa提高到了24.3 kPa。GO-CNF40泡沫對亞甲基藍(lán)的吸附符合Langmuir吸附模型,最大吸附量為173.3 mg/g。甲殼素納米纖絲增強的復(fù)合泡沫在柱吸附實驗后不僅保持尺寸穩(wěn)定,而且洗脫后能夠重復(fù)利用。GO-CNF40對亞甲基藍(lán)的去除率在三次循環(huán)吸附后依然達(dá)到90%左右。此外,又研究了GO-CNF40對甲基橙、Pb(Ⅱ)和對氯苯胺的柱吸附效果,證明甲殼素納米纖絲增強氧化石墨烯復(fù)合泡沫對重金屬離子和陽離子型污染物具有較好的吸附效果。
【關(guān)鍵詞】：多糖納米纖絲 復(fù)合泡沫 可生物降解 柱吸附
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ424;X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 泡沫材料9-11
• 1.1.1 泡沫材料的分類9
• 1.1.2 高分子泡沫的制備方法9-10
• 1.1.3 高分子泡沫的研究進(jìn)展10-11
• 1.2 泡沫材料增強劑11-14
• 1.2.1 纖維素納米纖絲11-13
• 1.2.2 甲殼素納米纖絲13-14
• 1.3 泡沫材料在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用14-17
• 1.3.1 水污染14
• 1.3.2 吸附材料的研究進(jìn)展14-16
• 1.3.3 泡沫材料的吸附應(yīng)用16-17
• 1.4 課題的提出及研究內(nèi)容17-19
• 第二章 實驗試劑及原料制備19-27
• 2.1 實驗原料及實驗設(shè)備19-21
• 2.1.1 實驗原料及試劑19-20
• 2.1.2 實驗設(shè)備及儀器20-21
• 2.2 表征分析方法21-22
• 2.3 納米纖絲及氧化石墨烯的制備22-27
• 2.3.1 纖維素和甲殼素納米纖絲懸浮液的制備22-24
• 2.3.2 氧化石墨烯的制備及表征24-27
• 第三章 聚乙烯醇/纖維素納米纖絲泡沫的結(jié)構(gòu)性能研究27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 聚乙烯醇及復(fù)合泡沫的制備27-28
• 3.3 結(jié)果與討論28-37
• 3.3.1 聚乙烯醇復(fù)合泡沫的形貌28-30
• 3.3.2 聚乙烯醇復(fù)合泡沫的結(jié)構(gòu)30-33
• 3.3.3 聚乙烯醇復(fù)合泡沫的力學(xué)性能33-34
• 3.3.4 聚乙烯醇復(fù)合泡沫的吸濕性34-36
• 3.3.5 聚乙烯醇復(fù)合泡沫的生物降解性36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 氧化石墨烯/甲殼素納米纖絲復(fù)合泡沫的結(jié)構(gòu)性能及對水污染物的吸附研究38-52
• 4.1 引言38-39
• 4.2 氧化石墨烯及其復(fù)合泡沫材料的制備39
• 4.3 結(jié)果與討論39-51
• 4.3.1 氧化石墨烯復(fù)合泡沫的結(jié)構(gòu)39-41
• 4.3.2 氧化石墨烯復(fù)合泡沫的形貌41-43
• 4.3.3 氧化石墨烯復(fù)合泡沫的力學(xué)性能43-45
• 4.3.4 氧化石墨烯復(fù)合泡沫的吸附性能45-48
• 4.3.5 氧化石墨烯復(fù)合泡沫的柱吸附實驗48-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論與展望52-55
• 5.1 結(jié)論52-53
• 5.2 論文特色53
• 5.3 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-65
• 作者簡介與研究成果65-67
• 致謝67

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本文編號：437122