含油污水及其中有害微生物的排放嚴重威脅著水資源的可持續(xù)發(fā)展和人類健康,開發(fā)一種高效除油、抗菌的綠色環(huán)保水處理材料已經(jīng)成為水處理領域的熱點。本論文圍繞制備高效除油抗菌的多功能復合材料并探討材料各項理化性能這一目的,以納晶纖維素（NCC）為基材,將其與高分子化合物及抗菌劑復合,通過冷凍干燥的方式制備出多孔氣凝膠材料用于含油廢水的除油及抗菌處理。首先,利用鹵胺前驅體三聚氯氰（CYCH）對NCC進行改性,將得到的NCC-CYCH懸浮液與硅氧烷化合物共混交聯(lián)后,通過冷凍干燥方式制備出硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射分析（XRD）及密度與孔隙率測試對制備所得氣凝膠材料進行表征,結果表明硅氧烷化合物的添加有利于氣凝膠多孔結構的生成,且隨著硅氧烷濃度的增大,氣凝膠結晶度提高,孔隙率下降并且密度增加。氯化后的硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠能夠從水面上選擇性吸油,吸附容量約為16 g/g;同時,能在1min內殺死數(shù)量級為5.89 log的金黃色葡萄球菌（S.aureus）,在5 min內殺死6.19 log的大腸桿菌（E.coli O157:H7）,具有非常優(yōu)異的抗菌性... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鹵胺化合物的種類Fig.1-3ThesortsofN-halamines鹵胺化合物的殺菌機理可分為三類，分別是接觸殺菌、釋放殺菌和轉移殺菌

江南大學碩士學位論文10圖2-1NCC-CYCH的合成路線Fig.2-1synthesisofNCC-CYCH2.2.3硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠的制備及其氯化取一定量NCC-CYCH懸浮液通過旋轉蒸發(fā)儀濃縮至溶液濃度為2wt%[52]，用1%的稀鹽酸調節(jié)NCC-CYCH懸浮液(2wt%)pH為4。然后加入3-氯丙基三乙氧基硅烷(濃度分別為0wt%、1wt%、2wt%、5wt%、7wt%和10wt%)，并于80oC下反應2h。反應完成后，分別取10mL反應溶液倒入培養(yǎng)皿(d=6cm)，將培養(yǎng)皿于20oC靜置10h。最后轉移至-35oC冰箱冷凍過夜，再使用冷凍干燥機干燥，得到硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠。將上述具有不同含量硅氧烷的氣凝膠分別命名為氣凝膠-00，氣凝膠-01，氣凝膠-02，氣凝膠-05，氣凝膠-07，氣凝膠-10。配制300mL濃度為10wt%的NaClO水溶液，用10wt%的稀硫酸溶液調節(jié)pH至中性，將硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠置于50mL上述氯化液中2h，制得氯化后樣品(硅氧烷NCC-CYCH-Cl)。將硅氧烷NCC-CYCH-Cl用大量去離子水洗滌，去除孔隙中殘留的游離氯，并于45oC烘箱中干燥2h，最終得到具有抗菌效果的氣凝膠材料。其反應原理如下圖所示。

第二章均三嗪類鹵胺改性納晶纖維素氣凝膠的合成及其油水分離應用研究11圖2-2硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠反應原理Fig.2-2SchematicillustrationofthesiliconemodificationofNCC-CYCH2.2.4硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠活性氯含量的測定通過硫代硫酸鈉/碘量法測定硅氧烷NCC-CYCH氣凝膠的活性氯含量。取0.1g氣凝膠剪碎后放入裝有20mL去離子水和0.2g碘化鉀的小燒杯里面。滴加少許1wt%淀粉溶液，在室溫下攪拌一段時間使氣凝膠上活性氯離子完全釋放。用硫代硫酸鈉(Na2S2O3，0.01N)溶液滴定，當燒杯中液體剛好從藍變無色時，停止滴定。每個樣品平行滴定3次，根據(jù)每次Na2S2O3的用量計算氯含量，最后取平均值記為樣品的最終氯含量。滴定過程反應機理如下：碘離子被氣凝膠釋放的活性氯離子氧化成單質，遇到淀粉以后就會顯現(xiàn)出藍色。后滴入的Na2S2O3能將碘單質還原成碘離子，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色。I2+Cl-+Cl+2I-2S2O32-I22I-S4O62-++活性氯含量計算公式如下：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]殼聚糖季銨鹽衍生物的合成及其抗菌活性[J]. 徐霞,雷萬學,李正軍,陸愛霞,何壯志,林芳,張廷有.  信陽師范學院學報(自然科學版). 2006(01)
[2]改性季銨鹽抗菌劑的制備及性能研究[J]. 朱文杰,張謹,朱忠其,張海斌,柳清菊,吳興惠.  功能材料. 2005(12)
[3]單吡啶季銨鹽表面活性劑的合成及殺菌性能[J]. 李銀濤,蔣曉慧,陳志,周麗梅.  化學研究與應用. 2005(03)
[4]雙季銨鹽殺菌劑的合成[J]. 李杰,秦秀芬,馬淑杰.  化學工程師. 2005(01)
[5]TS-838殺菌劑的性能和應用[J]. 王冀生,劉光華.  工業(yè)水處理. 2003(09)
[6]天然高分子改性多功能水處理劑FIQ—C的制備及應用[J]. 潘碌亭,肖錦.  工業(yè)水處理. 2001(01)



本文編號：3352507