細菌纖維素-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)被廣泛應用于研究的各個領(lǐng)域，成為現(xiàn)在研究的熱點之一。近年來隨著研究的深入，細菌纖維素的應用前景也更為廣闊，本文利用細菌纖維素獨特的模板效應，制備了鑭金屬化合物負載纖維素，研究了其在污水除磷和催化生物油制氫兩個方面的應用。
　　水體中營養(yǎng)物質(zhì)過多引起的富營養(yǎng)化現(xiàn)象是目前最嚴重的環(huán)境問題，造成富營養(yǎng)化的主要因素是P的過量，嚴格控制磷排放量已經(jīng)是世界所共識。本論文利用細菌纖維素

2、作為模板，通過水熱法制備細菌纖維素負載納米氧化鑭(La2O3/BC)雜化纖維，應用于污水除磷。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)代分析測試技術(shù)，對所做材料的微觀結(jié)構(gòu)進行分析表征。實驗結(jié)果表明:由于細菌纖維素的誘導作用，水熱法制備的La2O3顆粒負載量大、直徑較小，而且均勻的分散在細菌纖維素表面。用KH2PO4溶液模擬含磷廢水，測試La2O3/BC雜化纖維的吸附除磷能力。廢水除磷實驗表明:La2O3/

3、BC吸附過程符合準二級動力學模型，吸附除磷過程以化學吸附為主。由于細菌纖維素較強的吸水性，La2O3/BC的吸附速率較大，吸附常數(shù)k為0.0298 min-1。對于初始濃度為10 mg/L的KH2PO4模擬廢水能夠在60 min達到吸附平衡，磷的去除率高達99％以上。吸附機理研究發(fā)現(xiàn)，La2O3/BC除磷過程中，在細菌纖維素表面不僅形成LaPO4沉淀，還會形成鑭與磷的絡(luò)合物。
　　氫能是現(xiàn)在新興的一種清潔能源，具有來源廣泛、可再生

4、、熱量大等優(yōu)點，被國內(nèi)外研究者認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)制氫已成為各國最關(guān)注的重點。結(jié)合細菌纖維素的模板效應，本文研究了用于催化甲醇制氫的催化劑的制備與應用。采用水熱法制備了納米La2CuO4負載細菌纖維素雜化纖維，經(jīng)后續(xù)處理后獲得直徑為30nm的La2CuO4纖維，采用XRD、SEM、XPS、 BET等測試手段對BC、La2CuO4/BC雜化纖維和La2CuO4纖維進行表征。
　　在催化性能評價測試時