隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源短缺和水體污染問題日漸突出,已經(jīng)成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一,污水回用成為了解決水資源短缺和水體污染的主要途徑。但是污水在回用過程中含有大量的微生物,特別是一些病原微生物會(huì)隨污水回用通過直接或間接的途徑與人日接觸,導(dǎo)致水傳播疾病。傳統(tǒng)的消毒技術(shù)雖然處理效果啊顯著,但是也存在消毒副產(chǎn)物、光復(fù)活等現(xiàn)象的問題。納米零價(jià)鐵作為環(huán)境修復(fù)的新型材料,具有體積小,比表面積大,反應(yīng)活性高等特點(diǎn),對(duì)病毒微生物也呈現(xiàn)出良好的去除效果。但是納米零價(jià)鐵易聚集,導(dǎo)致粒子的比表面積下降,極大地限制了納米零價(jià)鐵的進(jìn)一步應(yīng)用。細(xì)菌纖維素膜是一種新型的多功能納米微生物材料,具有獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu),由超細(xì)納米纖維網(wǎng)絡(luò)組成,可以作為復(fù)合納米材料的模板,對(duì)納米粒子形成保護(hù)及限制作用,在一定程度上防止生成的納米粒子發(fā)生團(tuán)聚,改善納米材料易流失、易團(tuán)聚、難回收的問題。因此,本論文制備出細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵（BC-nZVI）新型材料,并對(duì)其對(duì)于噬菌體的滅活特性和機(jī)理進(jìn)行了探究,具體如下:（1）通過原位還原法制備了細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵復(fù)合材料,并采用SEM、XRD、XPS、ICP等手段對(duì)材料的結(jié)... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第2章細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵的制備和表征142.3結(jié)果與討論2.3.1BC-nZVI的形貌結(jié)構(gòu)圖2-1為細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵復(fù)合材料的實(shí)物照片，其中BC-nZVI-1，BC-nZVI-2和BC-nZVI-3分別為當(dāng)FeSO4溶液濃度為0.05mM、0.1mM、0.2mM時(shí)，制備得到的BC-nZVI復(fù)合材料。BC-nZVI復(fù)合膜濕膜為水凝膠狀，其顏色為黑色，并且隨著BC膜上nZVI含量的增加，膜片的顏色由淺至深，且顏色較為均勻，但是納米零價(jià)鐵僅負(fù)載在細(xì)菌纖維素膜的表面，可以看到復(fù)合材料的內(nèi)部為白色，并未有納米零價(jià)鐵的附著。圖2-1細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵復(fù)合膜實(shí)物照片F(xiàn)ig.2-1PhotosofBacterialCellulose-SupportednanoscalezerovalentironBC-nZVI納米復(fù)合膜中nZVI的納米顆粒大小和分布受合成條件的影響。圖2-2是三種不同F(xiàn)eSO4濃度制備的BC-nZVI的SEM圖像，圖2-2（a）,（b），（c）分別為BC-NZVI-1，BC-NZVI-2和BC-NZVI-3的SEM圖像。從圖中可以看出，隨著Fe2+濃度的增加，nZVI納米粒子的粒徑逐漸增大。由圖2-2（a）可知，在BC-nZVI-1中負(fù)載的nZVI粒子的粒徑約為200nm，且負(fù)載的納米粒子數(shù)量較少，但負(fù)載不均勻，且仍存在一定的團(tuán)聚現(xiàn)象。這些粒子的粒徑比文獻(xiàn)中報(bào)道的nZVI略大，這可能與BC與BH4-和Fe2+離子的反應(yīng)速率較低有關(guān)，但與nZVI粒子的團(tuán)聚形成的鏈狀結(jié)構(gòu)相比得到了極大地緩解。如圖2-2（b）所示，在BC-nZVI-2中，nZVI納米顆粒被大量負(fù)載，粒子粒徑與BC-nZVI-1相比變化不大，粒徑仍200nm左右，負(fù)載均勻，但略顯擁擠。如圖2-2（c）所示，在BC-nZVI-3中的納米nZVI顆�？雌饋磔^為分散，但粒徑明顯增大，達(dá)到200nm以上，并出現(xiàn)了團(tuán)聚現(xiàn)象�？梢�，當(dāng)硫酸亞鐵濃度較低時(shí)，細(xì)菌纖維素膜的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可以在空間上限制納米零價(jià)鐵的團(tuán)聚現(xiàn)象，從而得到粒徑較孝分布均勻的nZVI，?

第2章細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵的制備和表征15圖2-2BC-nZVI-1，BC-nZVI-2和BC-nZVI-3的SEM圖片F(xiàn)ig.2-2SEMofBC-nZVI-1,BC-nZVI-2andBC-nZVI-32.3.2細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵的XRD分析圖2-3為不同硫酸亞鐵濃度所制備的細(xì)菌纖維素膜負(fù)載納米零價(jià)鐵復(fù)合膜的XRD圖譜。三種BC-nZVI顆粒XRD圖譜上三個(gè)明顯的特征峰14.3°、16.8°和22.8°分別為對(duì)應(yīng)于纖維素的（-100）、（100）和（200）晶面，這是典型的纖維素Ⅰ型晶體結(jié)構(gòu)，證明水解反應(yīng)沒有破壞的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。BC-nZVI在2θ為44.8°處的寬峰證明Fe0的（110）晶面的存在，說明三種材料的納米零價(jià)鐵均成功地負(fù)載在細(xì)菌纖維素膜上。由于nZVI為核-殼結(jié)構(gòu)，在BC-nZVI的XRD圖譜中也能觀察到少量的鐵氧化物的存在，即在2θ為35.2°處為Fe3O4和γ-Fe2O3的特征峰。但因相對(duì)于纖維素來說納米零價(jià)鐵及鐵的氧化物的含量較少，導(dǎo)致衍射強(qiáng)度較低。同時(shí)，從圖中也可以看出，硫酸亞鐵濃度同樣影響了納米顆粒的負(fù)載量，硫酸亞鐵濃度越大，BC膜上負(fù)載的nZVI就越多。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3271656