石墨烯基抗菌材料制備及其凈水機(jī)理研究.pdf

1、抗菌性納米材料因具有良好的殺菌消毒效果及不產(chǎn)生對人體有害的副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)而在飲用水消毒中受到了廣泛關(guān)注。由于氧化石墨烯(GO)比表面積大，水分散性好，表面官能團(tuán)豐富，因此氧化石墨烯的表面改性成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。二氧化鈦(TiO2)和銀(Ag)納米粒子為當(dāng)前研究最多的兩種納米抗菌劑。本文以氧化石墨烯(GO)改性TiO2和Ag，制各GO-TiO2和GO-Ag納米材料，從而克服TiO2光生空穴-電子復(fù)合快、可見光催化效率低、難于從水中分離和Ag易

2、在水中發(fā)生團(tuán)聚的不足為研究目標(biāo)。首先制備GO，并以GO為基底材料分別用超聲分散法和化學(xué)還原法制備了磁性(M)GO-TiO2和GO-Ag納米復(fù)合材料。用SEM和TEM對MGO-TiO2和GO-Ag納米復(fù)合材料進(jìn)行表征，由圖可以看出TiO2和Ag納米粒子被均勻的負(fù)載在GO表面。用紫外-可見分光光度計(jì)分析MGO-TiO2的光催化性能，結(jié)果表明，和純TiO2相比，MGO-TiO2納米復(fù)合材料對可見光的利用效率明顯提高。此外，磁飽和強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)證明M

3、GO-TiO2可以很容易從水中分離。GO-Ag的粒徑分析圖表明GO-Ag在水中分散均勻且團(tuán)聚性小。
　　本論文以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)菌種，以平板計(jì)數(shù)的研究方法，研究了MGO-TiO2復(fù)合材料的抗菌性能。結(jié)果顯示，180 mg/L的MGO-TiO2在30分鐘時(shí)可以使大腸桿菌的失活率達(dá)到99.99％。此外，在研究實(shí)際水體中各因素對MGO-TiO2消毒性能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)溶液中存在碳酸氫根與磷酸氫根離子時(shí)，MGO-TiO2的消毒性能大大減弱。本