【摘 要】
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以壳聚糖、气化渣和煤矸石为基础材料,采用水浴法并通过交联剂和冻融循环制备成双网络复合膜。所制备的复合膜具有三维立体结构,其比表面积和孔径分布均有增大。进一步以六价铬离子和罗丹明B为目标污染物,研究了壳聚糖/气化渣复合膜的吸附性能和吸附机理。接着以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为目标菌种,研究壳聚糖/煤矸石复合膜的水体抑菌性能,并分析抑菌过程和抑菌机理。本研究不仅可以去除水体污染物,而且促进固废资源化利用
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以壳聚糖、气化渣和煤矸石为基础材料,采用水浴法并通过交联剂和冻融循环制备成双网络复合膜。所制备的复合膜具有三维立体结构,其比表面积和孔径分布均有增大。进一步以六价铬离子和罗丹明B为目标污染物,研究了壳聚糖/气化渣复合膜的吸附性能和吸附机理。接着以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为目标菌种,研究壳聚糖/煤矸石复合膜的水体抑菌性能,并分析抑菌过程和抑菌机理。本研究不仅可以去除水体污染物,而且促进固废资源化利用。研究主要内容分为两部分:（1）在交联剂的协同下,将壳聚糖与气化渣均匀混合,再进一步交联反应,制备成壳聚糖/气化渣复合膜。通过相关表征,形成复合膜后,吸水性和抗拉性能明显增强,通过SEM可见气化渣分布在壳聚糖的表面和内部结构中。复合膜对不同浓度的六价铬溶液表现出较好的吸附效果,这是由于气化渣增大复合膜的比表面积并且使氨基不易流失,也促进了复合膜的重复利用。复合膜通过-NH2对六价铬进行络合,从而从溶液中去除,同时气化渣也会通过物理吸附去除六价铬。壳聚糖/气化渣复合膜对RhB的吸附主要为物理吸附,依靠气化渣中表面和内部的孔隙吸附污染物,同时气化渣带负电,RhB为阳离子染料,所以二者可以通过电荷作用达到去除效果。研究所制备的壳聚糖/气化渣复合膜不仅可以高效去除水中的六价铬离子,还可以很好地吸附RhB,未来可以应用在金属离子和染料混合废水的吸附去除。（2）通过壳聚糖与煤矸石共混,在交联剂存在下制备壳聚糖/煤矸石复合膜,通过对复合膜进行SEM、FT-IR以及XRD等相关表征证明复合膜的成功制备。对复合膜的含水率、溶胀率、水溶性和厚度等相关物理性能进行测试。选择革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌作为研究对象,分别采用抑菌圈法和摇瓶抑菌法研究复合膜对这两种菌的抑菌效果。在壳聚糖和煤矸石的共同作用下,壳聚糖/煤矸石复合膜对大肠杆菌抑菌率接近100%,大大提高了单纯煤矸石或单独壳聚糖膜的抑菌效果。研究中对复合膜在大肠杆菌菌液中抑菌机理进行初步探究。煤矸石的负载不仅改变了壳聚糖的物理性能,同时也在一定程度上增强了复合膜的抑菌性;复合膜对金黄色葡萄球菌的抑菌性与大肠杆菌相比并不明显,可能是金黄色葡萄球菌的细胞膜太厚。本研究为壳聚糖/煤矸石复合材料的抑菌研究提供新思路。
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