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T-ZnOw光催化特性及其活性中心研究

T-ZnOw光催化特性及其活性中心研究

作者：沈玉香西南交通大学

学位级别：硕士

本论文在全面综述光催化国内外研究现状的基础上，系统研究了四针状氧化锌晶须对甲基橙的降解活性，考查了甲基橙溶液初始浓度、催化剂浓度及种类等因素对光催化降解的影响，并初步探讨了其光催化降解甲基橙的反应动力学特性。结果表明... 详细信息

本论文在全面综述光催化国内外研究现状的基础上，系统研究了四针状氧化锌晶须对甲基橙的降解活性，考查了甲基橙溶液初始浓度、催化剂浓度及种类等因素对光催化降解的影响，并初步探讨了其光催化降解甲基橙的反应动力学特性。结果表明：T-ZnOw光催化降解反应基本符合一级反应动力学规律，光催化效果随着甲基橙初始溶液浓度的增加而降低，T-ZnOw最佳浓度为2g／L，是一种降解效果优异的光催化材料。在此基础之上，分析了光催化剂掺杂改性的原理和依据，分别采用金属离子掺杂和表面银沉积两种方法对T-ZnOw进行改性，并对其失活与再生特性进行了初步研究。结果发现，本实验条件下的掺杂能成功将铁离子、铜离子和钒离子掺入到T-ZnOw晶格中，掺杂改性后T-ZnOw的吸收限由紫外光向可见光方向移动;金属银沉积则能有效提高T-ZnOw的光催化活性达6倍以上，并随着银沉积量的增加而提高，超过0.32wt％时，沉积量的增加对光催化活性的提高幅度变得不明显;改性后T-ZnOw在多次使用后依然保持较高的光催化活性，可满足重复使用的需要。我们还利用化学—光谱相结合的方法研究了光照条件、材料形貌和改性对氧化锌产生羟基自由基的影响，发现紫外光条件下，材料粒径对羟基自由基的产生有显著影响;离子掺杂及银沉积改性后的样品能在普通光照射下产生一定量的羟基自由基，可有效地拓展其光相应范围。

关键词： T-ZnOw 光催化离子掺杂银沉积羟基自由基

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掺杂T-ZnO的制备与性能

掺杂T-ZnO的制备与性能

作者：王凯西南交通大学

学位级别：硕士

作为一种直接宽带隙和较高激子束缚能的半导体材料,ZnO具有非中心对称晶体结构和生物安全以及生物相容性等特点,广泛应用于光电子、电机耦合传感、变频器和生物工程材料领域。本论文采取在ZnO晶格中引入杂质离子的方式,制备出掺Al,Fe和A... 详细信息

作为一种直接宽带隙和较高激子束缚能的半导体材料,ZnO具有非中心对称晶体结构和生物安全以及生物相容性等特点,广泛应用于光电子、电机耦合传感、变频器和生物工程材料领域。本论文采取在ZnO晶格中引入杂质离子的方式,制备出掺Al,Fe和Ag等元素的T-ZnO掺杂样品,并对掺杂样品的吸附作用、导电电性、气敏特性、光学和磁学性能以及相关元器件制备进行探索研究,取得了一些有意义的结果: 用T-ZnO对Fe,Al和Cu溶液进行吸附实验,用等离子发射光谱仪(IPS)对溶液中金属离子浓度测量和采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(sEM)等手段对金属离子在T-ZnO表面状态进行研究。结果表明:T-ZnO对Fe,Al和Cu等金属离子有很强的吸附能力,对三种离子的吸附率达到99%以上;浸渍后的T-ZnO表面有吸附离子盐类生成。采取溶液浸渍法和高温烧结相结合制备Al掺杂的T-ZnO,研究了掺杂浓度对T-ZnO的形貌和结构的影响,测试了不同气氛退火和Al掺杂处理的T-ZnO晶须的粉体电阻率,结果发现H条件退火有利于T-ZnO电阻率的降低;Al掺杂能有效降低T-ZnO晶须的电阻率。以Al掺杂T-ZnO作为导电填料制备了电阻率为10～10Ω·cm的PVC/T-ZnO复合材料,对其表面电阻和体积电阻进行了测试。发现随着T-ZnO用量的增加,Al掺杂T-ZnO/PVC复合材料的表面电阻率和体积电阻率明显下降,最佳体积添加量为5vol%。用高温固溶工艺制备了Al,Fe和Ag掺杂T-ZnO气敏材料并制作了烧结型厚膜气敏元件,测试了元件对HS,NH,CHOH和H的敏感特性,研究了掺杂剂、掺杂工艺和材料形貌结构对T-ZnO材料气敏特性的影响规律。结果显示ZnO材料对HS和CHOH气体灵敏度较高,对H和NH等气体灵敏度较差;经过氢气气氛热处理的掺0.1mol%Al的T-ZnO对气体表现出很高的灵敏度,在268.5℃时,对100ppm HS的灵敏度达160;同时,Al掺杂工艺改善了材料对HS和CHOH的回复响应特性。在Fe掺杂ZnO样品中,出现第二相(ZnFeO)可以提高对气体的灵敏度。采用真空高温固溶工艺制备了不同浓度掺杂Fe的T-ZnO,利用XRD研究了掺杂后T-ZnO的物相结构,结果发现Fe在ZnO中的固溶度约为

关键词： T-ZnO 掺杂导电性气敏特性绿光发光稀磁半导体

聚吡咯/石墨烯复合材料的制备与电磁学性能研究

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聚吡咯/石墨烯复合材料的制备与电磁学性能研究

作者：单黎明西南交通大学

学位级别：硕士

石墨烯由于其独特的结构与性能,近年来受到研究者的广泛青睐,已经成为材料、化学、物理等众多领域研究的热点,显现出广阔的应用前景。聚吡咯(Polypyrrole, PPy)作为一种典型的导电高分子,具有易合成、高电导率和抗氧化性等优点。本论文... 详细信息

石墨烯由于其独特的结构与性能,近年来受到研究者的广泛青睐,已经成为材料、化学、物理等众多领域研究的热点,显现出广阔的应用前景。聚吡咯(Polypyrrole, PPy)作为一种典型的导电高分子,具有易合成、高电导率和抗氧化性等优点。本论文利用吡咯阳离子(Pyrrole cation, Py+)在氧化石墨(Graphite oxide, GTO)、膨胀石墨(Expanded graphite, EG)和不同粒径大小的天然石墨(Natural graphite, NG)内部的原位插层聚合,制备了一系列聚吡咯/石墨烯复合材料,深入探究了吡咯阳离子的插层聚合过程对不同种类石墨的剥离效果及系列聚吡咯/石墨烯复合材料的电磁学性能差异。通过原位插层聚合法制备了聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,并以Na2O4S2和NaOH混合水溶液作为化学还原剂,得到聚吡咯/还原氧化石墨烯复合材料。研究发现,Py+对氧化石墨片层的原位插层及层间聚合形成的高分子链运动,使得氧化石墨片层得以进一步剥离,产生更多的褶皱结构。采用EG为原料,通过原位插层聚合法制备了聚吡咯/纳米石墨片杂化材料。研究发现Py+可以有效地插层EG,并且Py+在插层过程中起着至关重要作用。Py与EG的质量比不同,可以获得不同的插层剥离效果。当Py与EG的质量比为100：0.5时,EG片层剥离效果最好,表现为X射线衍射图谱中代表石墨(002)晶面方向衍射峰的相对强度最弱。进一步研究发现,盐酸溶液的用量也对EG的片层分离效果有一定的影响。为进一步研究Py+对石墨片层的插层分离作用机理及影响因素,选用了不同粒径的NG作为初始碳材料,利用Py+在石墨片层内部的原位插层聚合,制备了系列聚吡咯/纳米石墨片复合材料。研究发现,NG经过Py+的预插层后片层厚度明显下降,而进一步的原位插层聚合能够使石墨片层再次分离,最终得到聚吡咯/纳米石墨片复合材料。研究表明,NG的剥离效果受其自身粒径大小的影响。原材料NG粒径为44,25和31μm时,原位插层剥离效果较好;而原材料NG粒径为2.6μm和40 nm时,Py+对NG原位插层剥离效果较差。对得到的系列聚吡咯／石墨烯结构进行了电磁学性能的研究,研究发现系列聚吡咯／石墨烯结构具有显著提升的电磁波损耗性能。模拟涂层厚度为3 mm时,其反射损耗(Reflection loss, RL)值在13.4 GHz频率下最低为-36 dB,且低于-10 dB的反射损耗带宽为6.2 GHz(从9.6到15.8 GHz)。当Py与EG的质量比为100：0.5,得到的聚吡咯／还原氧化石墨烯复合材料有最优的电磁波损耗性能。模拟涂层厚度为2.7 mm时,在13.4 GHz频率下最强损耗达到了-48 dB。

关键词：聚吡咯石墨烯纳米石墨片原位插层聚合电磁学性能

低维纳米结构氧化锌的抗菌机理及其调控技术研究

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低维纳米结构氧化锌的抗菌机理及其调控技术研究

作者：周颖西南交通大学

学位级别：硕士

氧化锌作为一种集环境安全性好、生物相容性高、抗菌效果优异等特点于一体的无机抗菌材料,因其来源丰富、价格低廉等诸多优点,在生产生活中得到了广泛应用。近些年来,归因于材料领域理论计算能力与实验优化设计的不断进步,学术界针对氧... 详细信息

氧化锌作为一种集环境安全性好、生物相容性高、抗菌效果优异等特点于一体的无机抗菌材料,因其来源丰富、价格低廉等诸多优点,在生产生活中得到了广泛应用。近些年来,归因于材料领域理论计算能力与实验优化设计的不断进步,学术界针对氧化锌材料的制备方法、抗菌机理以及实际应用等方面的创新研究层出不穷。为了能够更好地发挥氧化锌材料的结构特点所带来的抗菌优越性,近年来的研究倾向于从更精细的晶体结构层面出发,结合更协同多样的抗菌机理,再辅以更简单可行的构筑工艺,去设计得到得到活性更高、实用性更强的无机抗菌材料。本论文以纳米氧化锌为研究对象,针对其无光条件下依然具有抗菌活性的机理研究问题,重点围绕氧化锌不同暴露晶面对分子氧的选择性活化作用,强调催化产生的活性氧和化学抗菌效率之间的关系展开讨论;针对其在实际应用中产生的活性氧难以实现快速杀菌的问题,重点围绕仿生纳米结构的快速物理杀菌效果,突出杀菌快速性和实用性基材及其应用的技术问题进行研究。本文的具体工作和主要研究结果包括:1.采用基于DFT模拟计算研究了在无光条件下纳米氧化锌的ROS产生机理,分析和讨论不同晶面上吸收的O2在其活化途径上键长和态密度（DOS）所表现出的显著差异,尤其是对于氧化锌{2110}的氧空位暴露晶面以及分子氧活化过程的特殊双层电子转移途径进行了重点研究。我们首次发现在无光条件下,ZnO的完整晶面对O2具有预激活作用,并且{2110}-ZnO的氧空位区域通过两电子转移过程将O2还原为O22-和H2O2,而{1010}-ZnO的氧空位区域则通过单电子转移过程将O2还原为·O2-的催化机理。2.通过可控制备实验研究了不同特定暴露晶面氧化锌的分子氧催化活性。无光条件下,主暴露晶面为{2110}的纳米氧化锌相对于主暴露晶面为{1010}的纳米氧化锌,在相同时间（4h）内产生更多的的·O2-以及H2O2。基于活性氧物质的化学活性,主暴露晶面为{2110}的纳米氧化锌对***与***两种代表性细菌均表现出大于99.99%的抗菌率。3.在多种基材表面原位构筑了氧化锌阵列,并研究其快速物理杀菌效果。分别针对不同的实用性基底采用提拉法和浸渍法预置籽晶层后两步水热法原位生长阵列,在此基础上针对物理抗菌检测,改进了传统的贴膜和震荡抗菌检测方法,对相关的氧化锌阵列样品进行抗菌检测。结果显示生长了氧化锌阵列的过滤网材料对革兰氏阴性菌***和革兰氏阳性菌***均有大于99.99%的杀菌效果。4.发现仿生贻贝材料聚多巴胺对棉纤维基底和氧化锌阵列都具有强力粘附性的作用,我们通过FTIR和XPS等表征,提出结构中-NH2基团与氧化锌阵列合成过程中的Zn2+之间的络合作用,使之作为中间交联涂层,增强了氧化锌纳米阵列与棉纤维基底之间的结合力。所制备得到的杂化了聚多巴胺的氧化锌纳米阵列棉织物复合材料在经过20次水洗后仍能在较长时间内对革兰氏阴性菌***均具有大于99.99%的抗菌效果,而没有沉积聚多巴胺的样品由于氧化锌阵列的脱落,其抗菌率有显著下降。

关键词：纳米氧化锌暴露晶面分子氧活化抗菌性杂化材料

天然纤维素在TBAH水相溶液中的稳定性及再生纤维素膜力学性能研究

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天然纤维素在TBAH水相溶液中的稳定性及再生纤维素膜力学性能研究

作者：李薇西南交通大学

学位级别：硕士

纤维素是地球上产量最多、来源最广泛的生物质高分子材料。纤维素以可再生、可生物降解、生物相容性好、成本低等优点获得青睐;此外,纤维素材料在食品医用包装、复合材料等领域具有良好的应用前景。由于纤维素结构中含有高密度的羟基基... 详细信息

纤维素是地球上产量最多、来源最广泛的生物质高分子材料。纤维素以可再生、可生物降解、生物相容性好、成本低等优点获得青睐;此外,纤维素材料在食品医用包装、复合材料等领域具有良好的应用前景。由于纤维素结构中含有高密度的羟基基团,在分子内、分子间形成复杂而丰富的氢键网络,导致纤维素不熔融、难溶解,给加工成型带来了巨大的挑战。溶解和再生是获取高性能纤维素材料的关键,因而是纤维素材料领域的研究重点和热点;纤维素溶液的储存稳定性是实现其高效和环保化应用的基础。四丁基氢氧化铵(Tetra-butylammonium hydroxide,TBAH)作为一种新型纤维素溶剂体系,近年来受到研究者高度关注,但目前尚未见对其存放稳定性和凝固浴体系等相关学术问题开展系统研究的报道。基于此,本论文在课题组前期对TBAH/HO及其与二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、尿素(Urea)复合溶剂体系溶解性能研究的基础上,对放置在不同温度下纤维素溶液的性状变化,以及凝固浴极性对再生纤维素材料力学性能的影响等开展深入研究。具体研究工作和主要研究结果包括:(1)对比研究了纤维素在TBAH/HO、TBAH/HO/DMSO和TBAH/HO/Urea溶剂体系中的溶解和在后续放置过程中的粘度变化,探讨了纤维素溶液在放置过程中,溶剂与溶质相互扩散的问题,发现在放置过程中溶剂会持续溶解纤维素并导致溶液的粘度缓慢降低。以TBAH/HO/DMSO溶剂体系为例,研究了纤维素溶液在不同放置温度下粘度和聚合度的变化,发现当纤维素溶液放置到一定时间后,由于溶剂的强碱性和强溶解能力,导致纤维素发生降解;对在40℃恒温放置的纤维素溶液定时取样刮膜,测试其力学性能,发现随着放置时间延长至176 h,纤维素膜样条的拉伸强度从119 MPa逐渐增强至147 MPa后又减小至45 MPa。(2)通过高斯软件模拟纤维素分子链中不同羟基峰(分子内氢键和分子外氢键)在红外谱图中的化学位移,发现氢键的形成会促使红外光谱的吸收发生红移。研究了不同极性凝固浴对再生纤维素形貌和结构的影响,在极性越低的凝固浴中再生纤维素越容易形成稀疏片层结构;通过红外羟基峰分峰处理,发现在极性较低的再生介质中,纤维素越倾向于形成分子间氢键。(3)以醇类溶剂为再生介质,通过增长碳链上的碳数(C=n(n=1,2,3…))改变凝固浴的极性,对不同凝固浴中再生纤维素膜进行结构和力学性能表征。发现在醇类凝固浴中随着直链醇分子碳链增加,纤维素分子间氢键占比呈现先升高后降低趋势,在碳链为6(C-6,即正己醇)时氢键比例最高,再生材料断裂伸长率也出现类似变化趋势,此时纤维素分子间氢键O(6)H???O’(2)(010)的占比相较于其它凝固浴有大幅度提升,断裂伸长率为最低的29.16倍,达到41.11%。

关键词：纤维素纤维素溶解纤维素再生凝固浴

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基于多孔结构的超疏水表面可控制备

基于多孔结构的超疏水表面可控制备

作者：庞何苗西南交通大学

学位级别：硕士

超疏水表面的设计和控制是当前材料科学、纳米技术、表面工程等领域的研究热点,多孔型超疏水表面,由于其制备工艺简单、实验条件温和并可脱离基体单独存在,在规模化制备与实际应用中具有突出优势,但其调控机理尚不清楚。本论文设计并制... 详细信息

超疏水表面的设计和控制是当前材料科学、纳米技术、表面工程等领域的研究热点,多孔型超疏水表面,由于其制备工艺简单、实验条件温和并可脱离基体单独存在,在规模化制备与实际应用中具有突出优势,但其调控机理尚不清楚。本论文设计并制备了乳突状微纳复合氧化锌和聚合物纤维两种不同类型的的多孔膜材料,对其表面润湿性能开展了系统研究,通过FT-IR、XRD、SEM等手段对其成分、结构、微观形貌等开展了表征和研究,采用接触角测量仪、轮廓台阶分析仪等设备研究其疏水性能、表面粗糙度等。通过水热浸泡生长法制备了具有乳突状多孔结构的微纳复合氧化锌,发现随着反应时间的延长,形成的孔结构更加细小和均匀。进一步分析其粗糙度及其与水的接触角,发现当生长时间由6小时延长到18小时,表面平均孔径由0.77μm下降到0.33μm,表面线粗糙度由4.96μm上升为9.46μm,与水的接触角由134.5°上升为157.2°。结合固体表面润湿性基本原理对实验结果进行了分析,发现多孔结构越致密细小,表面粗糙度越大,与水的接触角也越大。提出了基于材料表面孔结构尺寸和分布均匀性控制的多孔膜结构表面润湿性能调控方法。利用配位聚合原位生长法制备了有机聚合物纤维,微观形貌观察发现,纤维生长为相互缠结的网络状多孔结构;通过外加压力,可以改变网孔结构的尺寸和表面润湿性能,经过20 MPa 1小时加压处理后的纤维表面平均孔径从1.30 gm下降到0.66μm,与水的接触角由152.1°增大到155.9°。通过剪切分散结合抽滤制备了具有超疏水特性的有机聚合物纤维膜,并可通过改变剪切分散条件调控纤维膜的表面超疏水性能。系列实验研究发现,经过分散的纤维中作为催化剂的Cu与空气中的O2和CO2发生反应,生成了Cu2（OH）2CO3。并且,随着分散时间由5分钟延长至40分钟,纤维膜表面网孔结构的平均孔径从1.27μm下降到0.73μm,表面的线粗糙度由4.12μm上升到9.61μm,与水的接触角由156.3°上升到164.9°。通过综合分析膜结构中纤维的分布、网孔结构、与水的接触角以及表面粗糙度等实验结果,进一步证实并完善了本论文前面提出的基于材料表面孔结构尺寸及其分布均匀性控制的多孔膜结构表面超疏水性调控机理,并认为其核心机制是控制材料的表面粗糙度。

关键词：氧化锌有机聚合物纤维多孔结构超疏水调控机理

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电磁功能聚苯胺复合材料的制备与性能研究

电磁功能聚苯胺复合材料的制备与性能研究

作者：赵岸西南交通大学

学位级别：硕士

作为导电高分子材料,聚苯胺(polyaniline,PANi)微/纳米结构兼具低维材料和有机导体两者优点,已成为新型功能材料关注热点。通过与磁性成分复合,可以获得多功能复合材料,拓宽聚苯胺应用领域。金属离子或金属氧化物与导电聚苯胺的复合,既... 详细信息

作为导电高分子材料,聚苯胺(polyaniline,PANi)微/纳米结构兼具低维材料和有机导体两者优点,已成为新型功能材料关注热点。通过与磁性成分复合,可以获得多功能复合材料,拓宽聚苯胺应用领域。金属离子或金属氧化物与导电聚苯胺的复合,既可以其实现电、磁功能的复合,又可以通过调节各组分的组成和结构实现对复合材料电、磁性能的调控,有望成为一种性能优越的电磁功能材料。本文采用原位聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,D-樟脑磺酸((IS)-(+)-10-camphorsulfonic acid,D-CSA)和二氯化镍为掺杂剂,合成了D-CSA与Ni共掺杂的导电聚苯胺(PANi-CSA/Ni)。研究发现,Ni含量影响产物形貌和导电率。恒定[CSA]/[ANi](摩尔比)=0.5,随着反应[Ni]/[ANi]的增大,产物由纤维逐渐向颗粒状转变。探讨了产物形貌的形成和转化机理,认为ANi-CSA胶束是形成纤维的原因,Ni通过破坏胶束的形成而影响聚苯胺形貌。磁性能检测结果表明PANi-CSA/Ni在室温下表现出亚铁磁性,且饱和磁化强度比PANi/CSA要低。随着[Ni]/[ANi]比值增大,产物的电导率增加;而当[Ni]/[ANi]=1.0时,产物电磁波衰减效果最好,在3.8 GHz处最大电磁波衰减达到-24.1 dB。通过共沉淀法制备经聚乙二醇(PEG-4000)表面处理的FeO纳米粒子,再采用原位聚合法制备出PANi/FeO复合粒子,经检测发现产物主要成分为PANi和FeO。通过控制复合粒子中FeO含量,可调节产物的电导率。 PANi/FeO复合粒子在室温下呈现出超顺磁性,饱和磁化强度Ms=4.774emu/g。随着FeO含量的上升,PANi/FeO复合粒子的导电率降低,电磁波衰减效果明显变好。当PANi/FeO复合粒子中FeO含量达到37.9%时,在12.8 GHz处最大电磁波衰减达到-18.7 dB。

关键词：聚苯胺共掺杂制备导电率电磁学性能

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长效抗菌材料在饮用水净化中的应用技术研究

长效抗菌材料在饮用水净化中的应用技术研究

作者：李果西南交通大学

学位级别：硕士

由饮用水储水设备以及二次供水设施进入饮用水系统的有害微生物直接威胁到人类健康。饮用水处理设备常用的活性炭、聚丙烯乃至玻璃纤维过滤膜均因容易滋生有害微生物而导致饮用水中微生物超标。对上述材料进行抗菌改性,能有效控制微生... 详细信息

由饮用水储水设备以及二次供水设施进入饮用水系统的有害微生物直接威胁到人类健康。饮用水处理设备常用的活性炭、聚丙烯乃至玻璃纤维过滤膜均因容易滋生有害微生物而导致饮用水中微生物超标。对上述材料进行抗菌改性,能有效控制微生物的滋生,因此,开发具有持久抗菌效果且对人体健康无害的抗菌活性炭、抗菌聚丙烯、抗菌复合玻纤过滤膜等抗菌材料,并将其应用于城市安全饮用水处理的各个关键环节以保证饮用水净化全流程抗菌已成为供水卫生领域的重要课题。本论文通过前驱体热分解法制备得到了载纳米银四针状氧化锌晶须（n-Ag@T-ZnO）和载纳米银活性炭（n-Ag@AC）;将n-Ag@T-ZnO与聚丙烯粒子共混,并通过挤出机挤出制备抗菌聚丙烯;将硅烷偶联剂与有机硅季铵盐接枝到复合玻纤过滤膜表面制备得到了抗菌复合玻纤过滤膜;然后对长效抗菌材料的抗菌性能及溶出性分别进行了评价;最后,在自行设计的水处理循环系统中,对长效抗菌材料在饮用水净化中的应用进行研究。本论文的具体工作和主要研究结果包括:1.通过前驱体热分解法制备得到了n-Ag@AC,采用FESEM和XRD表征分析,发现采用0.1 wt%的载银量制备前驱体活性炭,前驱体活性炭首先经300℃保温60 min,再经600℃退火10 min得到n-Ag@AC,其表面纳米银（n-Ag）颗粒的数量及尺寸适中。依据相应国家标准测试发现n-Ag@AC加速老化前后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率均＞99.99%,其表观密度、水分含量、pH值略有增加而碘吸附值略有降低。2.通过前驱体热分解法制备得到了n-Ag@T-ZnO,采用FESEM表征分析,发现采用1.0 wt%的载银量制备前驱体T-ZnO,前驱体T-ZnO经280℃保温120 min并随炉冷却至室温制备得到n-Ag@T-ZnO,其表面n-Ag颗粒的粒径适中、数量多、分布均匀;采用消毒技术规范检测n-Ag@T-ZnO的最小抑菌浓度发现,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度均在10-50 mg/L之间,具有优异的抗菌性能。3.通过将n-Ag@T-ZnO与聚丙烯共混挤出制备得到了抗菌聚丙烯,采用FESEM表征分析,发现含量≥0.25 wt%的n-Ag@T-ZnO均匀分散于聚丙烯中。依据相关标准检测发现,抗菌聚丙烯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均＞99.99%,且n-Ag@T-ZnO含量为0.25 wt%的抗菌聚丙烯中锌和银的释放量满足《GB/T 17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料安全性评价标准》的要求。4.通过在复合玻纤过滤膜表面接枝有机硅季铵盐制备得到了抗菌复合玻纤过滤膜,采用HRTEM、XPS及FTIR表征分析及滤膜法进行抗菌性能检测,发现采用浓度均为4 mol/L的酸碱对复合玻纤过滤膜进行预处理,然后将其浸泡于硅烷偶联剂与有机硅季铵盐按3:1的比例配制的抗菌液中,最后经120℃热处理120 min制备得到抗菌复合玻纤过滤膜,具有优异的抗菌性能且Al和TOC的释放量满足《GB/T 17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料安全性评价标准》的要求。5.通过自行设计水处理循环系统,使用n-Ag@AC、抗菌聚丙烯、抗菌复合玻纤过滤膜作为抗菌材料填充于其中进行应用研究,对循环水进行检测,发现循环处理15天后的循环水中无细菌存在,且循环处理30天的水中Ag、Zn、TOC的浓度均满足国家标准的要求,抗菌材料经过30天连续循环水冲刷后依然具有优异的抗菌性能。

关键词：载纳米银四针状氧化锌晶须载纳米银活性炭抗菌聚丙烯抗菌复合玻纤过滤膜有机硅季铵盐