整体多孔碳材料的制备及其高效分离抗生素的研究

发布时间：2023-02-15 08:36

　　随着水体中抗生素污染的逐年增加,抗生素去除方法的研究引起了国内外的广泛关注。目前可行的污染物控制手段之一就是通过减少抗生素的日用量来减排。除此之外,有效治理环境中抗生素的新技术和新方法的开发和应用也极其重要。多孔碳材料在许多领域表现出潜在的应用价值,包括催化、吸附、药物传递、环境保护等。本课题针对目前关注的严重抗生素污染问题,利用碳材料具有比表面积大,具有丰富的孔结构等特性,以头孢氨苄为抗生素模型,研究碳材料对抗生素的吸附行为。传统的碳材料应用于污染物的吸附时均为粉体状态,吸附后不利于污染物的回收,因此我们的目标是使用经济的材料制备三维多孔碳整料,这将极大程度上保证了污染物的回收处理,将对环境保护和人类的可持续发展具有非常重要的意义。主要研究内容如下:(1)利用商业海绵为模板和碳前躯体,正硅酸乙酯(TEOS)作为“形貌支撑骨架”,硝酸镍为催化剂制备具有互联大孔的整体碳材料以探究在吸附抗生素方面的应用。商业聚氨酯海绵(PU foam)同时充当模板和碳前体。通过介孔二氧化硅捕获由PU foam热解的碳质有机气体,介孔二氧化硅均匀地涂覆在PU foam的分支上,然后通过高温处理在Ni物质的催...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 抗生素概述
        1.1.1 抗生素简介
        1.1.2 抗生素使用现状
        1.1.3 抗生素滥用危害
        1.1.4 抗生素流入环境的途径
        1.1.5 抗生素污染处理办法
    1.2 多孔碳材料概述
        1.2.1 多孔碳材料的制备
        1.2.2 掺氮多孔碳材料
        1.2.3 多孔碳材料的应用
    1.3 本课题研究的意义及内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
第2章 实验材料、表征方法
    2.1 实验试剂、设备
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 透射电子显微镜
        2.2.3 氮气物理等温吸附/脱附
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 X射线粉末衍射分析
第3章 商业海绵为模板和碳前躯体制备整体碳材料
    3.1 前言
    3.2 实验部分
    3.3 表征分析
    3.4 本章小结
第4章 无模板氮掺杂多孔碳整料的制备
    4.1 前言
    4.2 实验部分
    4.3 表征分析
    4.4 本章小结
第5章 抗生素头孢氨苄吸附实验
    5.1 前言
    5.2 吸附实验方法
        5.2.1 绘制标准曲线
        5.2.2吸附平衡实验
        5.2.3 吸附动力学
        5.2.4 吸附热力学
        5.2.5循环再生实验
    5.3 TD-HPCM吸附头孢氨苄性能分析
        5.3.1 吸附平衡实验
        5.3.2 吸附动力学实验
        5.3.3 吸附热力学
        5.3.4 循环再生实验
    5.4 N-PCM吸附头孢氨苄性能分析
        5.4.1 吸附平衡实验
        5.4.2 吸附动力学实验
        5.4.3 吸附热力学
        5.4.4 循环再生实验
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：3743175