細(xì)菌纖維素-鑭系氧化物納米纖維的制備及性能研究.pdf

1、纖維素是一種復(fù)雜的天然高分子聚合物，由于其具有優(yōu)異的物化性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于研究的各個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)之一。近年來(lái)隨著研究的深入，細(xì)菌纖維素的應(yīng)用前景也更為廣闊，本文利用細(xì)菌纖維素獨(dú)特的模板效應(yīng)，制備了鑭金屬化合物負(fù)載纖維素，研究了其在污水除磷和催化生物油制氫兩個(gè)方面的應(yīng)用。
　　水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多引起的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象是目前最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，造成富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素是P的過(guò)量，嚴(yán)格控制磷排放量已經(jīng)是世界所共識(shí)。本論文利用細(xì)菌纖維素

2、作為模板，通過(guò)水熱法制備細(xì)菌纖維素負(fù)載納米氧化鑭(La2O3/BC)雜化纖維，應(yīng)用于污水除磷。用X射線衍射、熱重分析、傅里葉紅外光譜、掃描電子顯微鏡、X光電子能譜等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，對(duì)所做材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:由于細(xì)菌纖維素的誘導(dǎo)作用，水熱法制備的La2O3顆粒負(fù)載量大、直徑較小，而且均勻的分散在細(xì)菌纖維素表面。用KH2PO4溶液模擬含磷廢水，測(cè)試La2O3/BC雜化纖維的吸附除磷能力。廢水除磷實(shí)驗(yàn)表明:La2O3/

3、BC吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附除磷過(guò)程以化學(xué)吸附為主。由于細(xì)菌纖維素較強(qiáng)的吸水性，La2O3/BC的吸附速率較大，吸附常數(shù)k為0.0298 min-1。對(duì)于初始濃度為10 mg/L的KH2PO4模擬廢水能夠在60 min達(dá)到吸附平衡，磷的去除率高達(dá)99％以上。吸附機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，La2O3/BC除磷過(guò)程中，在細(xì)菌纖維素表面不僅形成LaPO4沉淀，還會(huì)形成鑭與磷的絡(luò)合物。
　　氫能是現(xiàn)在新興的一種清潔能源，具有來(lái)源廣泛、可再生

4、、熱量大等優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外研究者認(rèn)為是最好的化石燃料替代品。利用環(huán)境友好型可再生生物質(zhì)制氫已成為各國(guó)最關(guān)注的重點(diǎn)。結(jié)合細(xì)菌纖維素的模板效應(yīng)，本文研究了用于催化甲醇制氫的催化劑的制備與應(yīng)用。采用水熱法制備了納米La2CuO4負(fù)載細(xì)菌纖維素雜化纖維，經(jīng)后續(xù)處理后獲得直徑為30nm的La2CuO4纖維，采用XRD、SEM、XPS、 BET等測(cè)試手段對(duì)BC、La2CuO4/BC雜化纖維和La2CuO4纖維進(jìn)行表征。
　　在催化性能評(píng)價(jià)測(cè)試時(shí)