纤维素气凝胶和木材蒸发器的制备及水处理研究

发布时间：2023-02-19 20:35

　　淡水资源短缺是现代社会面临的一个严重挑战,影响到全球20亿以上人口。同时,工业的急速发展加剧了水体污染物的排放,如含有染料、抗生素和重金属的废水越来越多的进入到环境之中。在此背景下,科学家们急需开发新的材料和技术获取淡水资源。纳米材料的高比面积和可调控的化学性质引起了科学家们的关注,可将其用于污水净化和海水淡化过程。然而,纳米材料往往以粉体的形式存在,成型加工性差,易于团聚,难以回收,极大的限制了其工业化应用。通常需要寻求合适的载体来构筑复合材料(如膜、气凝胶和微球),从而提升其循环使用性能。纤维素气凝胶和天然木材为三维多孔结构,是一种绿色的可再生载体,同时,还能对纳米材料起到分散的作用。气凝胶和木材能解决回收困难的问题。基于此,本论文设计了三种以纤维素或速生木材为载体的复合材料,并用于吸附脱除水体中的污染物和太阳能海水淡化:(1)通过简单的溶液混合和冷冻干燥方法制备了氧化石墨烯(GO)/纤维素复合气凝胶,并测试了气凝胶对亚甲基蓝(MB)和四环素(TC)的吸附能力;(2)在未使用交联剂的条件下,我们将Zr基MOF(UiO-66)颗粒通过自交联作用引入到纤维素网络中,制备出了轻质的具有多...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 水资源现状及处理技术
        1.1.1 水资源现状
        1.1.2 水处理技术
    1.2 吸附材料
        1.2.1 氧化石墨烯基材料
        1.2.2 金属有机骨架材料
        1.2.3 纤维素基材料
    1.3 太阳能蒸发材料
        1.3.1 纤维素气凝胶基质
        1.3.2 光热纳米材料
    1.4 本论文的研究意义与内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容与创新
第二章 构建混合GO/纤维素气凝胶高效去除亚甲基蓝和四环素
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料与试剂
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 复合气凝胶的制备
        2.2.4 吸附实验
    2.3 结果与讨论
    2.4 吸附性能
    2.5 本章小结
第三章 自交联策略构建轻质UiO-66/纤维素气凝胶用于吸附染料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料与试剂
        3.2.2 主要仪器设备
        3.2.3 材料的制备
        3.2.4 吸附实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 气凝胶的构建
        3.3.2 气凝胶的表征
    3.4 吸附性能
    3.5 本章小结
第四章 墨汁装饰的木材蒸发器用于持续海水淡化
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料与试剂
        4.2.2 主要仪器设备
        4.2.3 材料的制备
        4.2.4 太阳能海水淡化实验
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献



本文编号：3746915