饮用水体系银/壳聚糖类抑菌材料的制备及其性能研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xujc8639
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来环境污染严重,水体的污染严重影响了人类生存环境及人体安全,水体净化和消毒是环境保护中一项重要的工作。对于可饮用水体的消毒,传统工艺方法均暴露出或多或少的缺点与不足。因此将传统抑菌技术与膜技术相结合,制备复合型的抑菌材料,对饮用水体的抑菌和净化等环境保护工作,具有广阔的研究空间和发展前景。本文针对二次饮用水系统中经常出现微生物超标并且储水设备清洁不彻底或者被忽略的情况,以壳聚糖(CTS)和聚乙烯吡咯烷酮共混物(PVP)为膜基体,添加Ag(Ⅰ)和纳米TiO2悬浮液,用溶胶法制备了Ag/CTS/PVP共混膜、Ag/TiO2/CTS/PVP共混膜及Ag-TiO2/CTS-PVP抑菌颗粒材料。实验考察了两种膜及颗粒材料对大肠杆菌的抑菌性能影响以及CTS含量、PVP含量、热处理时间、Ag(Ⅰ)浓度、纳米TiO2浓度等因素对抑菌材料抑菌性能的影响。利用FT-IR对Ag(Ⅰ)/TiO2/CTS/PVP膜中Ag(Ⅰ)和活性基团之间的结合机理做了初步探讨,借助SEM和EDS对膜表面形貌进行表征,同时还考察了抑菌共混膜和抑菌颗粒材料的理化性能,包括机械强度、含水率、热稳定性以及材料的抑菌性能和持久使用性等。通过正交实验确定了制备具有较优抑菌性能的Ag/TiO2/CTS/PVP共混膜的最佳条件,当ρ(Ag(Ⅰ))=0.08%,ρ(CTS)=2.25%,ρ(PVP)=3.00%,ρ(TiO2)=0.20%时,共混膜的抑菌圈可达到23.1 mm;控制反应温度为60℃、时间为120 min进行热处理,得到的Ag/TiO2/CTS/PVP的干、湿态共混膜均具有较好的拉伸强度;采用低浓度的NaOH溶液进行碱处理可以使膜完整脱除并具有一定的韧性和机械强度,同时该过程不影响Ag(Ⅰ)和功能单体间的结合;通过共混膜CTS/PVP、TiO2/CTS/PVP和Ag/TiO2/CTS/PVP的DSC曲线图可以看出,三者的玻璃化转变温度Tg分别为46.03℃、49.61℃、50.36℃,并且这三种曲线都只有一个玻璃化转变温度Tg,说明这三种膜的各种组份相容性都很好。由电镜可以明显观察到两种膜表面均呈现致密均匀外观,加入Ag(Ⅰ)和纳米TiO2后可以看到二者存在于膜表面和镶嵌于膜内部。Ag-TiO2/CTS-PVP抑菌颗粒材料在Ag(Ⅰ)初始浓度为2.0mg/mL时,60℃下经过3.0 h的热处理,具有较好的强度、韧性和抑菌性能。通过质量磨损实验以及抑菌持久性实验结果表明,位于颗粒表面的Ag-TiO2功能层与CTS-PVP基体间具有良好的结合力。集中于颗粒材料的表层起抑菌作用的纳米Ag和TiO2,能提高其有效利用率,强化颗粒材料的抑菌性能。用去离子水浸泡Ag/TiO2/CTS/PVP膜,测得水中Ag(Ⅰ)浓度约为7.0μg/L,该值远小于国家水质非常规指标极限值,说明该膜在水体中稳定,不会对饮用水造成二次污染。对Ag/TiO2/CTS/PVP膜和Ag-TiO2/CTS-PVP抑菌颗粒材料进行抑菌持久性实验表明,经过30天浸泡后,二者抑菌率仍达到75%以上,证明这两种抑菌材料具有较好的持久抑菌性能,是一类良好的复合抑菌材料。
其他文献
  Objective: To analyze the causes,clinical features and treatment outcomes in patients with nonobstructive azoospermia(NOA)and different severity of hyposper
会议
本文系统地运用预先危险性分析、事故树分析、危险度评价法、火灾、爆炸危险指数法、光气及光气化产品生产装置安全评价等,从定性定量两个方面对新建5万吨/年六亚甲基二异氰酸
原油蒸馏装置的设计及操作的好坏对于炼油企业十分重要。近年来国内外原油蒸馏装置依靠技术进步,在装置工艺流程、节能及自动控制等方面均有不同发展。其中以工艺过程机理模型
土壤中的氮磷作为植物生产发育所必需的营养元素,是反映土壤肥沃性的关键指标,影响着植物生长和土壤生产力。本论文以黄泛区周口区域为研究区,通过野外调查和室内样品分析,采用半
CA4、CA1、毛兰素、紫檀芪是近年来研究证实的具有重要生理活性和良好应用前景的多取代二苯乙烯类天然产物。一方面,由于天然产物的来源受资源的限制,对此类天然产物的合成方法
杂交与渐渗在物种和群体进化过程中发挥着非常重要的作用。在物种形成方面,杂交与渐渗促进原有遗传隔离的打破;异源多倍体和重组新物种的形成;物种的传播和定居。在群体适应性进化方面,杂交与渐渗可能产生新的基因组合,导致遗传多样性的增加与维持;种间杂交和基因流也可能导致遗传同化、湮灭和选择性剔除现象;促使群体适应性进化的产生和转移。自然条件下,杂交的发生受到生殖隔离机制的影响,分为受精前或受精后隔离两种类型
经过科学家们不懈的努力,太阳能电池取得了长足的发展。其中,有机太阳能电池具有成本低、质量轻、易于大面积制备等优点受到广泛关注;因此,本文主要设计合成一系列具有窄带隙、强吸收的有机太阳能电池小分子活性层材料。主要开展以下两部分工作:1.基于以引达省(IDT)衍生物为给体单元,2-(3-己基-4-氧代噻唑烷-2-亚基)丙二腈为受体单元,通过引入不同数量的烷基噻吩桥,调节小分子材料的能级、共平面性、吸收
多聚免疫球蛋白受体(polymeriimmunoglobuli receptor,pIgR)是介导多聚免疫球蛋白(包括pIgA和pIgM)转运通过粘膜上皮细胞的一种I型跨膜糖蛋白。pIgR在上皮细胞的基底面与pIgA/pIgM
高强度的农业开发导致农业景观中自然与半自然生境不断减少,这使得许多的非农生物失去它们的食物来源和栖息地及庇护场所,导致了农田系统内生物多样性的丧失。加之集约化管理
目前,脱盐工艺大多采用“多介质过滤器+离子交换”,该工艺产水率很低,需消耗大量酸、碱,而且再生后期的酸碱得不到有效的利用,再生排液还增加了污水场的负荷。本论文以抚顺洗化厂