光催化降解和抑菌功能的聚乙烯醇复合壳聚糖接枝氧化氮化碳纳米纤维膜.docxVIP

光催化降解和抑菌功能的聚乙烯醇复合壳聚糖接枝氧化氮化碳纳米纤维膜

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1聚乙烯醇的制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.2壳聚糖的氧化处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.3氧化氮化碳纳米纤维的制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.4聚乙烯醇复合壳聚糖接枝氧化氮化碳纳米纤维膜的制备．．．．．．．9

2.4.1接枝反应条件优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.4.2膜的表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1膜的形貌与结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1.1扫描电子显微镜分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1.2透射电子显微镜分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1.3X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2膜的光催化降解性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2.1光催化降解实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.2光催化降解机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3膜的抑菌性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3.1抑菌实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3.2抑菌机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.内容概述

本篇论文主要探讨了一种新型的光催化材料——基于聚乙烯醇（PVA）、壳聚糖（CHS）以及氧化氮化碳（NCN）接枝共混的纳米纤维膜，其在光催化降解有机污染物和抑制细菌生长方面的应用效果。通过将PVA、CHS和NCN三种不同类型的生物聚合物与纳米纤维膜进行优化配比，研究了它们对光催化性能的影响，并评估了该材料在实际环境中的应用潜力。

1.1研究背景

随着现代工业的飞速发展，环境问题日益凸显，特别是有机污染物的处理问题。其中，光催化降解技术在环境治理中具有重要的应用价值。然而，单一的光催化剂在降解过程中往往存在降解不完全、能源消耗高以及二次污染等问题。因此，开发高效、环保且可持续的光催化材料成为当前研究的热点。

聚乙烯醇（PVA）作为一种水溶性高分子材料，在光催化降解领域具有独特的优势，如良好的生物相容性、成膜性以及光响应范围宽等。然而，PVA本身在光催化活性方面仍存在一定的局限性。为了克服这一不足，研究者们尝试将PVA与其他光催化剂进行复合，以期获得更优异的光催化性能。

壳聚糖（CS）作为一种天然的高分子材料，具有优良的生物降解性、生物相容性和抗菌性。将壳聚糖与光催化剂复合，不仅可以提高光催化材料的抗菌性能，还可以为其提供更多的活性位点和更好的空间分布，从而增强光催化降解效果。

氧化氮化碳（COxN）是一种具有光响应性的材料，其在光催化降解过程中表现出较高的活性。将COxN与PVA和CS复合，有望实现光催化降解和抑菌功能的协同提高。

本研究旨在开发一种具有高效光催化降解和抑菌功能的聚乙烯醇复合壳聚糖接枝氧化氮化碳纳米纤维膜。该膜材料不仅能够提高光催化降解效率，还具有显著的抗菌性能，为解决有机污染物处理问题提供了新的思路和手段。

1.2研究目的与意义

本研究旨在开发一种具有优异光催化降解和抑菌功能的聚乙烯醇复合壳聚糖接枝氧化氮化碳纳米纤维膜。这一研究具有以下重要目的