發(fā)布時(shí)間：2018-05-06 20:12

  本文選題：細(xì)菌纖維素膜 + 催化降解��； 參考：《南京理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：細(xì)菌纖維素膜(BCM)是一種環(huán)�？稍偕�的生物材料,其具有很強(qiáng)的機(jī)械性能,很好的化學(xué)穩(wěn)定性以及低廉的價(jià)格等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于催化劑載體、隔膜材料、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域。本文對(duì)細(xì)菌纖維素膜基體進(jìn)行修飾,在細(xì)菌纖維素膜上負(fù)載無(wú)機(jī)納米粒子,使之具有催化降解有害物質(zhì)的能力,并應(yīng)用于光催化降解廢水和質(zhì)子交換膜防腐領(lǐng)域。利用細(xì)菌纖維素膜表面羥基作用力為軟化學(xué)模板,制備出具有優(yōu)異形貌的CdS/TiO2/BCM復(fù)合催化劑。結(jié)合細(xì)菌纖維素膜的結(jié)構(gòu)特征,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)等測(cè)試表征,建立了復(fù)合催化劑制備過(guò)程中的分子擴(kuò)散模型,初步闡明了Ti02納米粒子在細(xì)菌纖維素膜上的生長(zhǎng)機(jī)理。通過(guò)摻雜CdS納米粒子,使催化劑能夠在可見(jiàn)光激發(fā)下快速響應(yīng)。甲基橙,亞甲基藍(lán),羅丹明B三種染料的光催化降解實(shí)驗(yàn)顯示了水熱法制備的催化劑具有優(yōu)異的光催化降解性能,且循環(huán)使用效果良好,具有很高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。燃料電池用的質(zhì)子交換膜在滿(mǎn)足質(zhì)子導(dǎo)通性能的同時(shí)還必須兼具很強(qiáng)的耐久性能。然而在電池運(yùn)行中產(chǎn)生H202雜質(zhì)并分解成羥基自由基(·OH)和氫過(guò)氧自由基(·OOH),對(duì)以細(xì)菌纖維素膜為基體的質(zhì)子交換膜有很大的破壞作用,降低了膜的使用壽命。本文通過(guò)在細(xì)菌纖維素膜表面植入Ce02納米粒子對(duì)膜基體進(jìn)行修飾,實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行過(guò)程中Ce02納米粒子催化劑對(duì)產(chǎn)生的自由基快速降解,提高質(zhì)子交換膜的抗化學(xué)衰減性能。另外,通過(guò)對(duì)Ce02摻雜Pt納米粒子,提高了催化劑的催化活性。催化劑性能測(cè)試表明：Ce02納米粒子能夠快速催化降解H2O2雜質(zhì),且負(fù)載的Pt納米粒子使得催化降解效率大大提高。
[Abstract]:Bacterial cellulose membrane (BCM) is a kind of environmentally friendly and renewable biomaterial, which has many advantages such as strong mechanical properties, good chemical stability and low price. It is widely used as catalyst carrier and diaphragm material. Biomedical materials and other fields. In this paper, the substrate of bacterial cellulose membrane was modified, and inorganic nanoparticles were loaded on bacterial cellulose membrane to make it have the ability of catalyzing the degradation of harmful substances, and applied in the field of photocatalytic degradation of wastewater and proton exchange membrane anticorrosion. CdS/TiO2/BCM composite catalysts with excellent morphology were prepared by using hydroxyl force on the surface of bacterial cellulose membrane as a soft chemical template. Based on the structural characteristics of bacterial cellulose membrane, a molecular diffusion model for the preparation of composite catalyst was established by means of scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The growth mechanism of Ti02 nanoparticles on bacterial cellulose film was preliminarily explained. By doping CdS nanoparticles, the catalyst can respond rapidly under visible light excitation. The photocatalytic degradation experiments of methyl orange, methylene blue and rhodamine B show that the catalysts prepared by hydrothermal method have excellent photocatalytic degradation performance and good recycling effect. The proton exchange membrane used in fuel cell must have strong durability as well as proton conductivity. However, the production of H202 impurities and their decomposition into hydroxyl radical (OHH) and hydrogen peroxy radical (OOH) during the operation of the battery have great damage to the proton exchange membrane based on bacterial cellulose membrane and reduce the service life of the membrane. In this paper, Ce02 nanoparticles were implanted on the surface of bacterial cellulose membrane to modify the membrane substrate to achieve the rapid degradation of free radicals produced by Ce02 nanoparticles catalyst during the operation of the battery, and to improve the anti-chemical decay performance of the proton exchange membrane. In addition, the catalytic activity of the catalyst was improved by doping Pt nanoparticles with Ce02. The catalytic performance test showed that the H2O2 impurity could be rapidly degraded by the w / ce _ (02) nanoparticles, and the catalytic degradation efficiency was greatly improved by supported Pt nanoparticles.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1853709