单层连续纳米蛛网膜的设计构筑及其水过滤应用研究
发布时间：2023-05-07 13:57
近年来,随着全球工业化进程的加快以及世界人口数量的不断激增,水污染特别是致病微生物污染问题导致洁净水资源短缺问题日益严重。根据世界卫生组织的统计数据显示,目前全球有2.6亿人缺乏完善卫生的涉水设施,1.2亿人缺乏健康的饮用水,每年有2百万人死于由水生病原体所传播的疾病。传统的水体除菌方法包括化学杀菌和热灭菌法,但这两种方法中前者易产生二次污染而后者则对细菌孢子无效。因此,寻求去除水体中致病微生物的安全有效方法仍是当前亟需解决的关乎世界公众健康的重大问题。过滤除菌因无二次污染且可实现对特定尺寸污染物的绝对拦截等优势成为一种安全有效的水净化技术。目前商品化的水过滤材料主要为多孔膜过滤材料,但其普遍存在孔隙率低(<80%)、孔道连通性差、膜厚度大(>100μm)等结构缺陷,导致其在较高的驱动压力(>100k Pa)下渗透通量仍难以大幅提升(<1000L m-2 h-1),已无法满足当前日益增长的对高效率高通量和低能耗水过滤的要求。静电纺纳米纤维膜因具有纤维直径细、集合体孔径小、孔隙率高、孔道连通性好以及厚度可调等结构特点,引...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 水过滤技术及过滤材料
1.2.1 水过滤方式及过滤机制
1.2.2 过滤性能评价指标
1.2.3 水过滤材料分类
1.3 纤维类水过滤材料
1.3.1 微米纤维水过滤材料
1.3.2 纳米纤维水过滤材料
1.4 静电纺纳米纤维水过滤材料研究现状
1.4.1 静电纺丝技术
1.4.2 静电纺纳米纤维的结构特点
1.4.3 静电纺纳米纤维的水过滤应用
1.5 静电纺喷纳米蛛网水过滤材料研究现状
1.5.1 静电纺喷纳米蛛网简介
1.5.2 静电纺喷纳米蛛网的水过滤应用
1.6 本课题的选题背景、意义和研究内容
参考文献
第二章 细菌纤维素纳米蛛网膜的蒸发诱导自组装与性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 PAN静电纺纳米纤维膜的制备
2.2.3 BC纳米蛛网膜的制备
2.2.4 BC纳米蛛网膜的表征
2.2.5 过滤性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 BC纳米蛛网膜形貌及结构分析
2.3.2 BC纳米蛛网膜的自组装成网机制分析
2.3.3 BC纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
2.3.4 BC纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于水蒸汽诱导相分离的PAN纳米蛛网膜的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 PA静电纺纳米纤维膜的制备
3.2.3 PAN纳米蛛网膜的制备
3.2.4 浊点滴定测试及三元相图构建
3.2.5 PAN纳米蛛网膜的表征
3.2.6 亚微米颗粒过滤性能测试
3.2.7 细菌过滤性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 PAN纳米蛛网膜微观形貌及孔结构分析
3.3.2 PAN纳米蛛网膜的力学性能研究
3.3.3 PAN纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
3.3.4 PAN纳米蛛网膜的过滤过程模拟分析
3.3.5 PAN纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 纤维素纳米蛛网膜的湿法相分离制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 PA66静电纺纳米纤维膜的制备
4.2.3 纤维素纳米蛛网膜的制备
4.2.4 纤维素纳米蛛网膜的表征
4.2.5 亚微米颗粒过滤性能测试
4.2.6 细菌过滤性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 纤维素纳米蛛网膜微观形貌及结构分析
4.3.2 纤维素纳米蛛网膜的成型机制分析
4.3.3 纤维素纳米蛛网膜的力学性能分析
4.3.4 纤维素纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
4.3.5 纤维素纳米蛛网膜的过滤过程模拟研究
4.3.6 纤维素纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 PVDF纳米蛛网膜的制备与性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 SiO2静电纺纳米纤维膜的制备
5.2.3 PVDF纳米蛛网膜的制备
5.2.4 凝胶点滴定测试及三元相图构建
5.2.5 PVDF 纳米蛛网的表征
5.2.6 细菌过滤性能测试
5.2.7 耐腐蚀过滤性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 PVDF纳米蛛网膜形貌及结构分析
5.3.2 PVDF纳米蛛网膜的力学性能及润湿性能分析
5.3.3 PVDF纳米蛛网膜的细菌过滤性能研究
5.3.4 PVDF纳米蛛网膜的耐腐蚀过滤性能研究
5.4 本章小结
参考文献
第六章 全文总结与创新点
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 未来工作展望
攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖等情况
致谢
本文编号：3810704
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 水过滤技术及过滤材料
1.2.1 水过滤方式及过滤机制
1.2.2 过滤性能评价指标
1.2.3 水过滤材料分类
1.3 纤维类水过滤材料
1.3.1 微米纤维水过滤材料
1.3.2 纳米纤维水过滤材料
1.4 静电纺纳米纤维水过滤材料研究现状
1.4.1 静电纺丝技术
1.4.2 静电纺纳米纤维的结构特点
1.4.3 静电纺纳米纤维的水过滤应用
1.5 静电纺喷纳米蛛网水过滤材料研究现状
1.5.1 静电纺喷纳米蛛网简介
1.5.2 静电纺喷纳米蛛网的水过滤应用
1.6 本课题的选题背景、意义和研究内容
参考文献
第二章 细菌纤维素纳米蛛网膜的蒸发诱导自组装与性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 PAN静电纺纳米纤维膜的制备
2.2.3 BC纳米蛛网膜的制备
2.2.4 BC纳米蛛网膜的表征
2.2.5 过滤性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 BC纳米蛛网膜形貌及结构分析
2.3.2 BC纳米蛛网膜的自组装成网机制分析
2.3.3 BC纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
2.3.4 BC纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于水蒸汽诱导相分离的PAN纳米蛛网膜的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 PA静电纺纳米纤维膜的制备
3.2.3 PAN纳米蛛网膜的制备
3.2.4 浊点滴定测试及三元相图构建
3.2.5 PAN纳米蛛网膜的表征
3.2.6 亚微米颗粒过滤性能测试
3.2.7 细菌过滤性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 PAN纳米蛛网膜微观形貌及孔结构分析
3.3.2 PAN纳米蛛网膜的力学性能研究
3.3.3 PAN纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
3.3.4 PAN纳米蛛网膜的过滤过程模拟分析
3.3.5 PAN纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 纤维素纳米蛛网膜的湿法相分离制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 PA66静电纺纳米纤维膜的制备
4.2.3 纤维素纳米蛛网膜的制备
4.2.4 纤维素纳米蛛网膜的表征
4.2.5 亚微米颗粒过滤性能测试
4.2.6 细菌过滤性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 纤维素纳米蛛网膜微观形貌及结构分析
4.3.2 纤维素纳米蛛网膜的成型机制分析
4.3.3 纤维素纳米蛛网膜的力学性能分析
4.3.4 纤维素纳米蛛网膜的亚微米颗粒过滤性能研究
4.3.5 纤维素纳米蛛网膜的过滤过程模拟研究
4.3.6 纤维素纳米蛛网膜的细菌过滤性能分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 PVDF纳米蛛网膜的制备与性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 SiO2静电纺纳米纤维膜的制备
5.2.3 PVDF纳米蛛网膜的制备
5.2.4 凝胶点滴定测试及三元相图构建
5.2.5 PVDF 纳米蛛网的表征
5.2.6 细菌过滤性能测试
5.2.7 耐腐蚀过滤性能测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 PVDF纳米蛛网膜形貌及结构分析
5.3.2 PVDF纳米蛛网膜的力学性能及润湿性能分析
5.3.3 PVDF纳米蛛网膜的细菌过滤性能研究
5.3.4 PVDF纳米蛛网膜的耐腐蚀过滤性能研究
5.4 本章小结
参考文献
第六章 全文总结与创新点
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 未来工作展望
攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖等情况
致谢
本文编号：3810704
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3810704.html
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