近年來,隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的加快以及世界人口數(shù)量的不斷激增,水污染特別是致病微生物污染問題導(dǎo)致潔凈水資源短缺問題日益嚴(yán)重。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前全球有2.6億人缺乏完善衛(wèi)生的涉水設(shè)施,1.2億人缺乏健康的飲用水,每年有2百萬人死于由水生病原體所傳播的疾病。傳統(tǒng)的水體除菌方法包括化學(xué)殺菌和熱滅菌法,但這兩種方法中前者易產(chǎn)生二次污染而后者則對細(xì)菌孢子無效。因此,尋求去除水體中致病微生物的安全有效方法仍是當(dāng)前亟需解決的關(guān)乎世界公眾健康的重大問題。過濾除菌因無二次污染且可實(shí)現(xiàn)對特定尺寸污染物的絕對攔截等優(yōu)勢成為一種安全有效的水凈化技術(shù)。目前商品化的水過濾材料主要為多孔膜過濾材料,但其普遍存在孔隙率低(<80%)、孔道連通性差、膜厚度大(>100μm)等結(jié)構(gòu)缺陷,導(dǎo)致其在較高的驅(qū)動壓力(>100k Pa)下滲透通量仍難以大幅提升(<1000L m^-2 h^-1),已無法滿足當(dāng)前日益增長的對高效率高通量和低能耗水過濾的要求。靜電紡納米纖維膜因具有纖維直徑細(xì)、集合體孔徑小、孔隙率高、孔道連通性好以及厚度可調(diào)等結(jié)構(gòu)特點(diǎn),引...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 水過濾技術(shù)及過濾材料
        1.2.1 水過濾方式及過濾機(jī)制
        1.2.2 過濾性能評價指標(biāo)
        1.2.3 水過濾材料分類
    1.3 纖維類水過濾材料
        1.3.1 微米纖維水過濾材料
        1.3.2 納米纖維水過濾材料
    1.4 靜電紡納米纖維水過濾材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 靜電紡絲技術(shù)
        1.4.2 靜電紡納米纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.4.3 靜電紡納米纖維的水過濾應(yīng)用
    1.5 靜電紡噴納米蛛網(wǎng)水過濾材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 靜電紡噴納米蛛網(wǎng)簡介
        1.5.2 靜電紡噴納米蛛網(wǎng)的水過濾應(yīng)用
    1.6 本課題的選題背景、意義和研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 細(xì)菌纖維素納米蛛網(wǎng)膜的蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝與性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 PAN靜電紡納米纖維膜的制備
        2.2.3 BC納米蛛網(wǎng)膜的制備
        2.2.4 BC納米蛛網(wǎng)膜的表征
        2.2.5 過濾性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 BC納米蛛網(wǎng)膜形貌及結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 BC納米蛛網(wǎng)膜的自組裝成網(wǎng)機(jī)制分析
        2.3.3 BC納米蛛網(wǎng)膜的亞微米顆粒過濾性能研究
        2.3.4 BC納米蛛網(wǎng)膜的細(xì)菌過濾性能分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于水蒸汽誘導(dǎo)相分離的PAN納米蛛網(wǎng)膜的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 PA靜電紡納米纖維膜的制備
        3.2.3 PAN納米蛛網(wǎng)膜的制備
        3.2.4 濁點(diǎn)滴定測試及三元相圖構(gòu)建
        3.2.5 PAN納米蛛網(wǎng)膜的表征
        3.2.6 亞微米顆粒過濾性能測試
        3.2.7 細(xì)菌過濾性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PAN納米蛛網(wǎng)膜微觀形貌及孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 PAN納米蛛網(wǎng)膜的力學(xué)性能研究
        3.3.3 PAN納米蛛網(wǎng)膜的亞微米顆粒過濾性能研究
        3.3.4 PAN納米蛛網(wǎng)膜的過濾過程模擬分析
        3.3.5 PAN納米蛛網(wǎng)膜的細(xì)菌過濾性能分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的濕法相分離制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 PA66靜電紡納米纖維膜的制備
        4.2.3 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的制備
        4.2.4 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的表征
        4.2.5 亞微米顆粒過濾性能測試
        4.2.6 細(xì)菌過濾性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 纖維素納米蛛網(wǎng)膜微觀形貌及結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的成型機(jī)制分析
        4.3.3 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的力學(xué)性能分析
        4.3.4 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的亞微米顆粒過濾性能研究
        4.3.5 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的過濾過程模擬研究
        4.3.6 纖維素納米蛛網(wǎng)膜的細(xì)菌過濾性能分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 PVDF納米蛛網(wǎng)膜的制備與性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 SiO₂靜電紡納米纖維膜的制備
        5.2.3 PVDF納米蛛網(wǎng)膜的制備
        5.2.4 凝膠點(diǎn)滴定測試及三元相圖構(gòu)建
        5.2.5 PVDF 納米蛛網(wǎng)的表征
        5.2.6 細(xì)菌過濾性能測試
        5.2.7 耐腐蝕過濾性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 PVDF納米蛛網(wǎng)膜形貌及結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 PVDF納米蛛網(wǎng)膜的力學(xué)性能及潤濕性能分析
        5.3.3 PVDF納米蛛網(wǎng)膜的細(xì)菌過濾性能研究
        5.3.4 PVDF納米蛛網(wǎng)膜的耐腐蝕過濾性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 全文總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來工作展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文、申請專利及獲獎等情況
致謝



本文編號：3810704