可见光响应型纳米Bi 2 WO 6 -TiO 2 /淀粉复合薄膜材料的制备及其光催化性能研究
发布时间：2024-12-07 03:38
随着中国经济的高速发展,果蔬保鲜等农业课题无疑是支撑经济发展的重要支柱产业。在中国,每年因保存技术不当造成的水果蔬菜腐烂不计其数,经济损失达亿计。研究表明,作为植物催熟激素的乙烯是果蔬腐烂变劣的主要诱因之一,因此清除贮藏环境中的乙烯对果蔬保鲜意义重大。而传统保鲜技术大都存在一些技术缺陷,已不能完全满足经济发展的需求。寻求更加高效、环保和节能的可持续发展的果蔬保鲜技术显得势在必行。20世纪以来,以二氧化钛光催化材料为代表的光催化技术得到迅猛发展,这为清除果蔬贮藏运输过程中的乙烯提供可能性。然而,TiO：只有在紫外光照射下才具有光催化能力,使其在可见光下的应用受到限制。另外,由于纳米材料体积较小,在实际应用中难以回收再利用,往往造成资源浪费。因此,通过改性掺杂获得具有可见光响应的复合纳米光催化材料是解决TiO：响应波长较短的可能途径。除此之外,负载基体也成为纳米光催化材料发展的技术瓶颈,寻找有效的负载基体刻不容缓。本研究将淀粉高分子材料与纳米光催化技术结合起来制备出一种能在可见光下自动清除果蔬贮藏运输过程中乙烯的功能复合薄膜材料,并使薄膜具有果蔬保鲜和果蔬包装的双重作用。论文利用流延法制备淀...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略词说明
1 前言
1.1 引言
1.2 淀粉薄膜的研究进展
1.2.1 淀粉的结构与分类
1.2.2 淀粉薄膜的制备
1.2.3 淀粉薄膜的应用发展
1.3 纳米光催化材料的研究进展
1.3.1 纳米TiO2光催化材料的结构与性质
1.3.2 纳米Bi2WO6/TiO2光催化材料的结构与性质
1.3.3 纳米Bi2WO6/TiO2光催化材料的发展应用
1.4 纳米材料水相中的分散稳定性研究
1.4.1 超声波对水相中纳米材料的分散稳定性影响机理
1.4.2 分散剂对水相中纳米材料的分散稳定性影响机理
1.5 淀粉基纳米复合材料的形成机理
1.5.1 淀粉基纳米材料的研究概况
1.5.2 淀粉基纳米材料在果蔬保鲜方面的研究概况
1.6 选题的目的、意义
1.7 本文主要研究内容及技术路线
1.8 本论文的创新点
2 材料与方法
2.1 实验原料与试剂
2.2 主要仪器与设备
2.3 试验方法
2.3.1 淀粉薄膜的制备
2.3.2 纳米Bi2WO6/TiO2光催化复合材料的制备
2.3.3 纳米Bi2WO6/TiO2材料水相悬浮液的稳定分散方法
2.3.4 纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的制备
2.3.4.1 浸渍提拉法(A)
2.3.4.2 表面涂布法(B)
2.3.4.3 表面渗透法(C)
2.3.4.4 内部掺杂法(D)
2.3.4.5 复合法(掺混法+渗透法)(E)
2.4 可见光下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜催化降解乙烯试验平台及其活性评价
2.5 纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性能测定
2.5.1 厚度测试
2.5.2 透明度测试
2.5.3 力学性能测试
2.6 表征方法
2.6.1 扫描电镜
2.6.1.1 纳米光催化材料扫描电镜(SEM)观察
2.6.1.2 薄膜材料表面和断面的扫描电镜观察
2.6.2 透射电镜
2.6.2.1 纳米光催化材料的透射电镜(TEM)观察
2.6.2.2 薄膜材料的透射电镜观察
2.6.3 傅立叶变换红外吸收光谱
2.6.3.1 光催化材料的傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
2.6.3.2 薄膜材料的傅立叶变换红外光谱
2.6.4 X-射线衍射
2.6.5 激光粒度测定
2.6.6 差示扫描量热和热重分析
2.7 数据处理软件
3 试验设计
3.1 淀粉薄膜的制备及性能研究
3.1.1 淀粉浓度对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.1.2 增塑剂添加量(以淀粉干基算)对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.1.3 成膜温度对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.2 纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相中的分散稳定性研究
3.2.1 纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液的表面化学修饰
3.2.1.1 pH对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响
3.2.1.2 分散剂种类对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的选择性影响
3.2.1.3 分散剂添加比对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响
3.2.2 纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液的超声空穴物理作用
3.2.2.1 超声温度对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.2.2.2 超声时间对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.2.2.3 超声功率对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.3 可见光响应型淀粉基纳米Bi2WO6-TiO2光催化复合材料的制备
3.3.1 不同负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.2 内部掺杂法下掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.3 表面渗透法下负载比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.4 复合法下负载比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
4 结果与分析
4.1 淀粉薄膜的制备及性能研究
4.1.1 淀粉浓度对淀粉薄膜性能的影响
4.1.2 增塑剂对淀粉薄膜性能影响
4.1.3 成膜温度对淀粉薄膜性能的影响
4.1.4 淀粉薄膜的微观形貌及结构表征
4.1.4.1 扫描电镜分析
4.1.4.2 傅立叶变换红外光谱分析
4.1.4.3 XRD分析
4.2 可见光响应型纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的制备及性能表征
4.2.1 纳米Bi2WO6和纳米TiO2光催化材料的微观结构分析
4.2.2 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的微观结构分析
4.2.3 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的XRD分析
4.2.4 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料红外光谱分析
4.3 纳米Bi2WO6/TiO2材料水相中的分散稳定性研究
4.3.1 pH对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性影响
4.3.2 分散剂类型对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性影响
4.3.3 分散剂添加比对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4 超声波作用对纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.1 超声温度对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.2 超声时间对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.3 超声功率对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.5 水相悬浮液中纳米Bi2WO6/TiO2复合材料的粒径分析
4.4 可见光响应型淀粉基纳米Bi2WO6-TiO2光催化复合薄膜的制备、表征及光催化性能研究
4.4.1 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.1.1 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜宏观形貌的影响
4.4.1.2 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.2 表面渗透负载方法下纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.2.1 纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.2.2 纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性质和力学性能的影响
4.4.2.3 表面渗透负载法下的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的微观结构分析
4.4.3 内部掺混负载方法下掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.3.1 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.3.2 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性质和力学性能的影响
4.4.3.3 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的微观结构影响
4.4.3.4 不同掺杂比的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的透射电镜分析
4.4.3.5 不同掺杂比的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的差示扫描量热和热重分析
4.4.3.6 不同掺杂比下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的红外光谱分析
4.4.3.7 不同掺杂比下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的XRD
4.4.4 复合法下负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.4.1 负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的乙烯降解率的影响
4.4.4.2 不同负载量下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的透明度和机械性能
4.4.4.3 负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的表面和断面微观结构影响
5 讨论
5.1 淀粉基纳米复合材料的形成机理及性能研究讨论
6 结论
致谢
参考文献
本文编号：4014737
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略词说明
1 前言
1.1 引言
1.2 淀粉薄膜的研究进展
1.2.1 淀粉的结构与分类
1.2.2 淀粉薄膜的制备
1.2.3 淀粉薄膜的应用发展
1.3 纳米光催化材料的研究进展
1.3.1 纳米TiO2光催化材料的结构与性质
1.3.2 纳米Bi2WO6/TiO2光催化材料的结构与性质
1.3.3 纳米Bi2WO6/TiO2光催化材料的发展应用
1.4 纳米材料水相中的分散稳定性研究
1.4.1 超声波对水相中纳米材料的分散稳定性影响机理
1.4.2 分散剂对水相中纳米材料的分散稳定性影响机理
1.5 淀粉基纳米复合材料的形成机理
1.5.1 淀粉基纳米材料的研究概况
1.5.2 淀粉基纳米材料在果蔬保鲜方面的研究概况
1.6 选题的目的、意义
1.7 本文主要研究内容及技术路线
1.8 本论文的创新点
2 材料与方法
2.1 实验原料与试剂
2.2 主要仪器与设备
2.3 试验方法
2.3.1 淀粉薄膜的制备
2.3.2 纳米Bi2WO6/TiO2光催化复合材料的制备
2.3.3 纳米Bi2WO6/TiO2材料水相悬浮液的稳定分散方法
2.3.4 纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的制备
2.3.4.1 浸渍提拉法(A)
2.3.4.2 表面涂布法(B)
2.3.4.3 表面渗透法(C)
2.3.4.4 内部掺杂法(D)
2.3.4.5 复合法(掺混法+渗透法)(E)
2.4 可见光下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜催化降解乙烯试验平台及其活性评价
2.5 纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性能测定
2.5.1 厚度测试
2.5.2 透明度测试
2.5.3 力学性能测试
2.6 表征方法
2.6.1 扫描电镜
2.6.1.1 纳米光催化材料扫描电镜(SEM)观察
2.6.1.2 薄膜材料表面和断面的扫描电镜观察
2.6.2 透射电镜
2.6.2.1 纳米光催化材料的透射电镜(TEM)观察
2.6.2.2 薄膜材料的透射电镜观察
2.6.3 傅立叶变换红外吸收光谱
2.6.3.1 光催化材料的傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
2.6.3.2 薄膜材料的傅立叶变换红外光谱
2.6.4 X-射线衍射
2.6.5 激光粒度测定
2.6.6 差示扫描量热和热重分析
2.7 数据处理软件
3 试验设计
3.1 淀粉薄膜的制备及性能研究
3.1.1 淀粉浓度对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.1.2 增塑剂添加量(以淀粉干基算)对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.1.3 成膜温度对淀粉薄膜的厚度、透明度和力学性能的影响
3.2 纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相中的分散稳定性研究
3.2.1 纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液的表面化学修饰
3.2.1.1 pH对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响
3.2.1.2 分散剂种类对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的选择性影响
3.2.1.3 分散剂添加比对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响
3.2.2 纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液的超声空穴物理作用
3.2.2.1 超声温度对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.2.2.2 超声时间对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.2.2.3 超声功率对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液的影响研究
3.3 可见光响应型淀粉基纳米Bi2WO6-TiO2光催化复合材料的制备
3.3.1 不同负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.2 内部掺杂法下掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.3 表面渗透法下负载比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
3.3.4 复合法下负载比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的影响
4 结果与分析
4.1 淀粉薄膜的制备及性能研究
4.1.1 淀粉浓度对淀粉薄膜性能的影响
4.1.2 增塑剂对淀粉薄膜性能影响
4.1.3 成膜温度对淀粉薄膜性能的影响
4.1.4 淀粉薄膜的微观形貌及结构表征
4.1.4.1 扫描电镜分析
4.1.4.2 傅立叶变换红外光谱分析
4.1.4.3 XRD分析
4.2 可见光响应型纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的制备及性能表征
4.2.1 纳米Bi2WO6和纳米TiO2光催化材料的微观结构分析
4.2.2 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的微观结构分析
4.2.3 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料的XRD分析
4.2.4 纳米Bi2WO6/TiO2复合光催化材料红外光谱分析
4.3 纳米Bi2WO6/TiO2材料水相中的分散稳定性研究
4.3.1 pH对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性影响
4.3.2 分散剂类型对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性影响
4.3.3 分散剂添加比对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4 超声波作用对纳米Bi2WO6/TiO2水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.1 超声温度对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.2 超声时间对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.4.3 超声功率对纳米Bi2WO6/TiO2复合材料水相悬浮液分散稳定性的影响
4.3.5 水相悬浮液中纳米Bi2WO6/TiO2复合材料的粒径分析
4.4 可见光响应型淀粉基纳米Bi2WO6-TiO2光催化复合薄膜的制备、表征及光催化性能研究
4.4.1 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.1.1 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜宏观形貌的影响
4.4.1.2 负载方法对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.2 表面渗透负载方法下纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.2.1 纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.2.2 纳米材料负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性质和力学性能的影响
4.4.2.3 表面渗透负载法下的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的微观结构分析
4.4.3 内部掺混负载方法下掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.3.1 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜光催化性能的影响
4.4.3.2 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的物理性质和力学性能的影响
4.4.3.3 掺杂比对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的微观结构影响
4.4.3.4 不同掺杂比的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的透射电镜分析
4.4.3.5 不同掺杂比的纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的差示扫描量热和热重分析
4.4.3.6 不同掺杂比下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的红外光谱分析
4.4.3.7 不同掺杂比下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的XRD
4.4.4 复合法下负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜性能的影响
4.4.4.1 负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的乙烯降解率的影响
4.4.4.2 不同负载量下纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的透明度和机械性能
4.4.4.3 负载量对纳米Bi2WO6-TiO2/淀粉复合薄膜的表面和断面微观结构影响
5 讨论
5.1 淀粉基纳米复合材料的形成机理及性能研究讨论
6 结论
致谢
参考文献
本文编号：4014737
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/4014737.html
