锰/铜氧化物和导电聚合物共负载纸的制备与性能研究
发布时间：2021-05-26 14:22
本文以纤维素纤维（CFs）为基材,采用两步原原位合成法将二氧化锰（MnO2）与导电聚合物（CPs）、氧化亚铜（Cu2O）与CPs先后负载于纤维素纤维上,制备功能型复合纸。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对材料进行表征,证明 PANI/MnO2@CFs、PPy/MnO2@CFs、Cu2O/PANI@CFs和PPy/Cu2O@CFs几种复合纸的成功制备。导电聚合物（聚苯胺和聚吡咯）与锰/铜氧化物（二氧化锰和氧化亚铜）被先后原位负载于纤维素纤维上,制备具有去除甲醛性能的复合纸。改变苯胺或吡咯单体的加入量,探究复合纸甲醛去除性能差异。结果表明,PANI/MnO2@CFs、PPy/MnO2@CFs两种复合纸在甲醛去除过程中,催化氧化反应与光催化反应同时进行,去除甲醛效果显著。常温、常压、可见光条件下,催化反应4 h,两种复合纸甲醛去除率均随苯胺或吡咯单体加入量的增加呈先增加后降低的趋势。当苯胺的加入量为1 mL,吡咯的加入量为1.5 mL时,PANI/MnO2@CFs和PPy/MnO2@CFs复合纸甲醛去除率达到最大分别为96.6%和 76...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 甲醛的危害及治理措施
1.2 光催化剂研究现状及进展
1.2.1 二氧化钛
1.2.2 氧化锌
1.2.3 氧化亚铜
1.2.4 二氧化锰
1.2.5 硫化镉
1.3 导电聚合物
1.3.1 聚苯胺
1.3.2 聚吡咯
1.4 纤维素纤维
1.5 空气净化材料研究进展
1.6 论文的研究意义、主要内容及创新点
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 创新点
2 二氧化锰与导电聚合物负载纸的制备与性能
2.1 实验原料与仪器
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.2 复合材料的制备
2.2.1 PANI/CFs复合材料制备
2.2.2 PPy/CFs复合材料制备
2.2.3 MnO_2/CFs复合材料制备
2.2.4 PANI/MnO_2@CFs和PPy/MnO_2@CFs复合材料的制备
2.2.5 共负载纸的制备
2.3 甲醛去除实验
2.4 光催化实验装置气密性检测
2.5 分析测试与表征
2.5.1 复合材料测试与表征方法
2.6 沉积率测定方法
2.7 抗张强度的测定及抗张指数计算
2.8 结果与讨论
2.8.1 SEM分析
2.8.2 XPS分析
2.8.3 FTIR分析
2.8.4 复合材料的沉积率
2.8.5 导电聚合物对甲醛去除的影响
2.8.6 可见光和避光条件对甲醛去除性能的影响
2.8.7 单体用量对甲醛去除性能的影响
2.8.8 复合材料的抗张强度
2.9 本章小结
3 氧化亚铜与导电聚合物共负载纸的制备与性能
3.1 实验原料与仪器
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验仪器
3.2 复合材料的制备
3.2.1 Cu_2O@CFs复合材料制备
3.2.2 PPy/Cu_2O@CFs和Cu_2O@PPy/CFs复合材料制备
3.2.3 Cu_2O@PANI/CFs复合材料的制备
3.2.4 共负载纸的制备
3.3 甲醛去除实验
3.4 分析测试与表征方法
3.5 结果与讨论
3.5.1 SEM分析
3.5.2 XPS分析
3.5.3 FTIR分析
3.5.4 复合材料的沉积率
3.5.5 导电聚合物对甲醛去除性能的影响
3.5.6 原料用量对甲醛去除性能的影响
3.5.7 复合材料的抗张强度
3.6 本章小结
4 氧化亚铜与导电聚合物共负载纸抑菌性能
4.1 实验原料与仪器
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 纸张抑菌性能侧试实验
4.2.2 不同材料抑菌活性分析
4.3 Cu_2O@CFs复合纸的抑菌性
4.4 PPy/CFs复合纸的抑菌性
4.5 Cu_2O@PANI/CFs复合纸的抑菌性
4.6 PPy/Cu_2OCFs复合纸的抑菌性
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学学术硕士学位论文修改情况确认表
【参考文献】：
期刊论文
[1]能净化空气的神奇仿真鲜花凭什么产销两旺那么火[J]. 萧雨. 现代营销(经营版). 2019(06)
[2]三种不同抑菌圈试验法在牛至油抑菌评价中的应用研究[J]. 田双娥. 香料香精化妆品. 2019(01)
[3]聚吡咯碳纳米棒负载Pt金属催化剂对甲醇电氧化反应的优异性能[J]. 刘阳,骆珍,陆晓倩. 广东化工. 2019(02)
[4]高效复合空气净化材料的制备[J]. 李杨,李宏伟,王学凯,牛炎,靳翠鑫,李志辉. 中国非金属矿工业导刊. 2018(04)
[5]改性TiO2的制备及其在壁纸中的应用研究[J]. 颜振涛,刘保森,靳贵晓,王琪,翁仁贵,刘心中. 中国造纸. 2018(10)
[6]纳米MnOx负载纸的制备及其甲醛去除性能的研究[J]. 王萍,辛昕,周万鹏,安显慧,钱学仁. 中国造纸. 2018(07)
[7]聚苯胺复合对电极的制备及其在太阳能电池中的应用[J]. 金韶,孙志贤,杨晓敏,魏月琳. 广东化工. 2018(13)
[8]Simultaneous Detection and Removal of Formaldehyde at Room Temperature: Janus Au@ZnO@ZIF-8 Nanoparticles[J]. Dawei Wang,Zhiwei Li,Jian Zhou,Hong Fang,Xiang He,Puru Jena,Jing-Bin Zeng,Wei-Ning Wang. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[9]反应条件对产物晶型和形貌的影响以二氧化锰为例[J]. 王晨森,臧永军,李国宝,杨伏宇. 船电技术. 2017(11)
[10]多孔Cu2O纳米立方块的制备及光催化降解废水中罗丹明B[J]. 胡寒梅,王曼,徐娟娟,邓崇海. 合肥学院学报(综合版). 2017(05)
博士论文
[1]功能化聚吡咯纳米复合材料在电化学传感中的应用研究[D]. 代洪秀.山东大学 2018
[2]导电聚合物/纤维索纤维复合材料性能改善及功能化研究[D]. 毛慧.东北林业大学 2017
[3]石墨烯/锰基氧化物复合结构制备及其电化学储能研究[D]. 高峰.大连理工大学 2015
[4]甲醛的催化氧化与“存储—氧化”循环脱除甲醛和苯的研究[D]. 王钰.大连理工大学 2014
[5]CdS纳米材料的可控制备及其光电化学性能研究[D]. 申倩倩.太原理工大学 2014
[6]氧化锌薄膜及其与钙钛矿氧化物异质结特性研究[D]. 孙高峰.清华大学 2012
硕士论文
[1]纳米Cu2O的合成及其光催化性能的研究[D]. 任郑玲.大连理工大学 2017
[2]在介孔二氧化钛/石墨烯上沉积硫化镉或银纳米粒子三元复合光催化剂的制备[D]. 万晨星.吉林大学 2017
[3]聚苯胺/聚吡咯电化学合成及其性能研究[D]. 常伟晓.武汉工程大学 2017
[4]基于碳纳米管/聚吡咯复合纤维的可拉伸超级电容器研究[D]. 余秀秀.郑州大学 2017
[5]基于焦磷酸根和甲醛检测的双光子荧光化学探针的研究[D]. 郭蒙蒙.安徽大学 2017
[6]氧化亚铜空心球的制备及其在防海洋污损涂层中的应用[D]. 熊杨凯.海南大学 2017
[7]铜基光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D]. 王雷雷.昆明理工大学 2017
[8]闪锌矿型硫化锌的制备及相变为纤锌矿型硫化锌的工艺研究[D]. 张美阳.广西大学 2016
[9]氧化亚铜薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 李广立.西南交通大学 2016
[10]导电共轭聚合物的合成及其应用[D]. 高尚尚.西华师范大学 2016
本文编号：3206523
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 甲醛的危害及治理措施
1.2 光催化剂研究现状及进展
1.2.1 二氧化钛
1.2.2 氧化锌
1.2.3 氧化亚铜
1.2.4 二氧化锰
1.2.5 硫化镉
1.3 导电聚合物
1.3.1 聚苯胺
1.3.2 聚吡咯
1.4 纤维素纤维
1.5 空气净化材料研究进展
1.6 论文的研究意义、主要内容及创新点
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 创新点
2 二氧化锰与导电聚合物负载纸的制备与性能
2.1 实验原料与仪器
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器
2.2 复合材料的制备
2.2.1 PANI/CFs复合材料制备
2.2.2 PPy/CFs复合材料制备
2.2.3 MnO_2/CFs复合材料制备
2.2.4 PANI/MnO_2@CFs和PPy/MnO_2@CFs复合材料的制备
2.2.5 共负载纸的制备
2.3 甲醛去除实验
2.4 光催化实验装置气密性检测
2.5 分析测试与表征
2.5.1 复合材料测试与表征方法
2.6 沉积率测定方法
2.7 抗张强度的测定及抗张指数计算
2.8 结果与讨论
2.8.1 SEM分析
2.8.2 XPS分析
2.8.3 FTIR分析
2.8.4 复合材料的沉积率
2.8.5 导电聚合物对甲醛去除的影响
2.8.6 可见光和避光条件对甲醛去除性能的影响
2.8.7 单体用量对甲醛去除性能的影响
2.8.8 复合材料的抗张强度
2.9 本章小结
3 氧化亚铜与导电聚合物共负载纸的制备与性能
3.1 实验原料与仪器
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验仪器
3.2 复合材料的制备
3.2.1 Cu_2O@CFs复合材料制备
3.2.2 PPy/Cu_2O@CFs和Cu_2O@PPy/CFs复合材料制备
3.2.3 Cu_2O@PANI/CFs复合材料的制备
3.2.4 共负载纸的制备
3.3 甲醛去除实验
3.4 分析测试与表征方法
3.5 结果与讨论
3.5.1 SEM分析
3.5.2 XPS分析
3.5.3 FTIR分析
3.5.4 复合材料的沉积率
3.5.5 导电聚合物对甲醛去除性能的影响
3.5.6 原料用量对甲醛去除性能的影响
3.5.7 复合材料的抗张强度
3.6 本章小结
4 氧化亚铜与导电聚合物共负载纸抑菌性能
4.1 实验原料与仪器
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验方法
4.2.1 纸张抑菌性能侧试实验
4.2.2 不同材料抑菌活性分析
4.3 Cu_2O@CFs复合纸的抑菌性
4.4 PPy/CFs复合纸的抑菌性
4.5 Cu_2O@PANI/CFs复合纸的抑菌性
4.6 PPy/Cu_2OCFs复合纸的抑菌性
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学学术硕士学位论文修改情况确认表
【参考文献】：
期刊论文
[1]能净化空气的神奇仿真鲜花凭什么产销两旺那么火[J]. 萧雨. 现代营销(经营版). 2019(06)
[2]三种不同抑菌圈试验法在牛至油抑菌评价中的应用研究[J]. 田双娥. 香料香精化妆品. 2019(01)
[3]聚吡咯碳纳米棒负载Pt金属催化剂对甲醇电氧化反应的优异性能[J]. 刘阳,骆珍,陆晓倩. 广东化工. 2019(02)
[4]高效复合空气净化材料的制备[J]. 李杨,李宏伟,王学凯,牛炎,靳翠鑫,李志辉. 中国非金属矿工业导刊. 2018(04)
[5]改性TiO2的制备及其在壁纸中的应用研究[J]. 颜振涛,刘保森,靳贵晓,王琪,翁仁贵,刘心中. 中国造纸. 2018(10)
[6]纳米MnOx负载纸的制备及其甲醛去除性能的研究[J]. 王萍,辛昕,周万鹏,安显慧,钱学仁. 中国造纸. 2018(07)
[7]聚苯胺复合对电极的制备及其在太阳能电池中的应用[J]. 金韶,孙志贤,杨晓敏,魏月琳. 广东化工. 2018(13)
[8]Simultaneous Detection and Removal of Formaldehyde at Room Temperature: Janus Au@ZnO@ZIF-8 Nanoparticles[J]. Dawei Wang,Zhiwei Li,Jian Zhou,Hong Fang,Xiang He,Puru Jena,Jing-Bin Zeng,Wei-Ning Wang. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[9]反应条件对产物晶型和形貌的影响以二氧化锰为例[J]. 王晨森,臧永军,李国宝,杨伏宇. 船电技术. 2017(11)
[10]多孔Cu2O纳米立方块的制备及光催化降解废水中罗丹明B[J]. 胡寒梅,王曼,徐娟娟,邓崇海. 合肥学院学报(综合版). 2017(05)
博士论文
[1]功能化聚吡咯纳米复合材料在电化学传感中的应用研究[D]. 代洪秀.山东大学 2018
[2]导电聚合物/纤维索纤维复合材料性能改善及功能化研究[D]. 毛慧.东北林业大学 2017
[3]石墨烯/锰基氧化物复合结构制备及其电化学储能研究[D]. 高峰.大连理工大学 2015
[4]甲醛的催化氧化与“存储—氧化”循环脱除甲醛和苯的研究[D]. 王钰.大连理工大学 2014
[5]CdS纳米材料的可控制备及其光电化学性能研究[D]. 申倩倩.太原理工大学 2014
[6]氧化锌薄膜及其与钙钛矿氧化物异质结特性研究[D]. 孙高峰.清华大学 2012
硕士论文
[1]纳米Cu2O的合成及其光催化性能的研究[D]. 任郑玲.大连理工大学 2017
[2]在介孔二氧化钛/石墨烯上沉积硫化镉或银纳米粒子三元复合光催化剂的制备[D]. 万晨星.吉林大学 2017
[3]聚苯胺/聚吡咯电化学合成及其性能研究[D]. 常伟晓.武汉工程大学 2017
[4]基于碳纳米管/聚吡咯复合纤维的可拉伸超级电容器研究[D]. 余秀秀.郑州大学 2017
[5]基于焦磷酸根和甲醛检测的双光子荧光化学探针的研究[D]. 郭蒙蒙.安徽大学 2017
[6]氧化亚铜空心球的制备及其在防海洋污损涂层中的应用[D]. 熊杨凯.海南大学 2017
[7]铜基光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D]. 王雷雷.昆明理工大学 2017
[8]闪锌矿型硫化锌的制备及相变为纤锌矿型硫化锌的工艺研究[D]. 张美阳.广西大学 2016
[9]氧化亚铜薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 李广立.西南交通大学 2016
[10]导电共轭聚合物的合成及其应用[D]. 高尚尚.西华师范大学 2016
本文编号：3206523
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