膠體顆粒形貌及粒間相互作用力測(cè)量研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-11 08:43
【摘要】:膠體顆粒絮凝是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,有機(jī)物是影響顆粒絮凝的一個(gè)重要因素,對(duì)膠體顆粒絮凝起著重要作用。有機(jī)質(zhì)對(duì)膠體顆粒的絮凝影響體現(xiàn)在顆粒表面形成的生物膜,生物膜的存在會(huì)改變顆粒自身的物理性質(zhì),包括顆粒間的相互作用力,進(jìn)而對(duì)其絮凝特性產(chǎn)生影響。因此研究生物膜對(duì)于顆粒自身的影響,測(cè)量出顆粒間相互作用力,對(duì)于膠體絮凝研究具有重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文采用原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)測(cè)量了溶液中膠體顆粒之間的相互作用力,采用環(huán)境掃描電子顯微鏡(Environmental Scanning Electron Microscope,ESEM)觀測(cè)了生長(zhǎng)生物膜后顆粒表面形貌,主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)選用20微米粒徑的聚苯乙烯微球作為研究對(duì)象,基于膠體探針技術(shù),將微球粘在原子力顯微鏡的無(wú)尖懸臂梁上,將其與粘在基底上的微球接觸,測(cè)出在不同濃度的KCl和NaCl溶液中的粒間作用力。(2)把實(shí)測(cè)值和與擴(kuò)展的膠體穩(wěn)定性(XDLVO)理論值進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性。實(shí)測(cè)值與理論值吻合較好,證明在一定范圍內(nèi),XDLVO理論可以用來(lái)描述膠體顆粒間相互作用力。(3)對(duì)聚苯乙烯微球、高嶺土、蒙脫土顆粒在培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),一定天數(shù)后在環(huán)境掃描電子顯微鏡下可以觀測(cè)到顆粒已經(jīng)形成絮團(tuán),表面有生物膜生成。(4)分別對(duì)長(zhǎng)膜前后的顆粒圖像進(jìn)行分析,計(jì)算其分形維數(shù),分析生物膜對(duì)顆粒結(jié)構(gòu)特性的影響。
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TV14
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本文編號(hào):2750185
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