納米技術在新時代水處理方向上展現出獨特的優(yōu)勢,其中有關光催化納米材料在光催化下進行殺菌、降解染料的研究及應用也愈發(fā)被重視。納米氧化鋅(ZnO)被認為是廉價高效的光催化劑,而ZnO納米纖維因其高比表面積和特殊的物理化學性比納米顆粒有更高的光催化活性,在抑菌和水處理方面有著廣闊的應用前景。為改進納米ZnO顆粒及纖維材料在抑菌和污染物去除上的工程應用局限性,利用靜電紡絲法制備納米纖維,再采用醇熱法將貴金屬負載在ZnO納米纖維材料上并制備成薄膜,以克服催化劑重復使用率低、隨水流失和回收困難的問題。重點研究了貴金屬銀和鈀(Ag、Pd)負載ZnO納米纖維薄膜制作工藝參數的優(yōu)化過程,并考察自制材料在光催化降解染料和抗菌等方面的性能,得到以下主要結論:(1)優(yōu)化了ZnO納米纖維制備的流程和工藝參數,并結合SEM、XRD、EDS、Image J等檢測分析手段進行了驗證。通過改變ZnO納米纖維制備過程中前驅體溶液的配置、環(huán)境濕度與溫度、進液速度、電場強度、煅燒過程等關鍵參數,確定了獲取同時間內紡絲數量較多、形貌好和直徑分布均勻的ZnO納米纖維的最佳制備參數。(2)Ag或Pd負載ZnO納米纖維薄膜具備良好的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 納米ZnO
        1.1.1 納米ZnO光催化原理
        1.1.2 納米氧化鋅在水處理應用中的研究現狀
        1.1.3 納米氧化鋅的制備方法
    1.2 靜電紡絲技術
        1.2.1 靜電紡絲技術的原理
        1.2.2 靜電紡絲技術的在水處理中的應用
    1.3 納米ZnO強化手段
        1.3.1 材料復合
        1.3.2 離子摻雜
        1.3.3 貴金屬負載
    1.4 研究內容及意義
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
第二章 實驗材料及方法
    2.1 實驗儀器及藥劑
    2.2 實驗裝置
        2.2.1 材料制備裝置
        2.2.2 光催化實驗裝置
    2.3 實驗方法
        2.3.1 光降解實驗方法
        2.3.2 殺菌實驗方法
        2.3.3 K-B法
        2.3.4 ZnO納米纖維的制備過程
    2.4 檢測方法
        2.4.1 紫外-可見吸收光譜(UV-vis)
        2.4.2 平板計數法
        2.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.4 X射線能量色散光譜(EDS)
        2.4.5 X射線粉末衍射儀(XRD)
第三章 ZnO納米纖維的制備過程優(yōu)化
    3.1 前驅體溶液的配置
    3.2 環(huán)境濕度與溫度的影響
    3.3 進液速度的影響
    3.4 電場強度的影響
    3.5 煅燒過程的影響
    3.6 本章小結
第四章 Ag、Pd負載ZnO納米纖維薄膜制備及應用
    4.1 Ag/ZnO、Pd/ZnO納米纖維薄膜的制備
    4.2 光催化降解染料性能分析
        4.2.1 催化材料降解MO的紫外-可見光吸收曲線
        4.2.2 光照時間對材料光催化降解MO的影響
        4.2.3 降解速率常數計算
        4.2.4 材料的重復使用性能
    4.3 影響染料降解的因子
        4.3.1 溶液初始濃度的影響
        4.3.2 溶液初始p H的影響
        4.3.3 ZnO初始用量
        4.3.4 染料種類
    4.4 材料微觀結構及性能
    4.5 本章小結
第五章 貴金屬負載ZnO納米纖維薄膜殺菌應用
    5.1 紫外輻射抗菌性能分析
    5.2 日光燈輻射抗菌性能分析
    5.3 ·OH清除劑試驗
    5.4 催化材料抗菌活性實驗(K-B紙片擴散法)
    5.5 本章小結
第六章 結論與建議
致謝
第八章 參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論著及取得的科研成果



本文編號：3873604