本文主要研究内容
作者王兴佳（2019）在《木质素负载CuS光热材料的制备及性能研究》一文中研究指出：硫化铜(CuS)具有优异的光热特性,在生物医学领域具有广阔的应用前景。木质素是一种天然无定形聚合物,由于其稳定性、生物相容性和植物界的丰度可以将木质素用作金属离子吸附剂。同时含多羟基的木质素能通过分子间的氢键形成超分子,可用于引导纳米CuS生长。更重要的是,由于其良好的生物降解性和相容性,应用时无需将木质素与CuS分离,解决了应用难题。本文以酶解木质素为原料,对其催化改性用于制备良好的光热转换材料。开展的研究工作如下:在研究中,我们使用全氟磺酸树脂(Perfluorosulfonicacidresin,PFSA)催化甲醛修饰对精制的酶解木质素进行改性,采用红外光谱(FT-IR)和二维核磁共振(2DNMR)对改性木质素进行表征,确定其结构特征,采用凝胶渗透色谱(GPC)判断改性木质素分子量变化情况。探究了树脂加入量,甲醛加入量,反应时间等反应条件对改性木质素总羟基百分含量的影响。实验数据表明,改性木质素保留了木质素的基本结构,分子量有所降低。当PFSA与木质素质量比为2:1,甲醛与溶液体积比为1:20,反应时间为5h,改性木质素总羟基百分含量达到14.87%,对应的总羟基含量达到8.75mmol/g,与测量得到的精制木质素总羟基含量5.16mmol/g相比,总羟基含量增加了～70%。PFSA树脂催化甲醛修饰的改性木质素提高了其总羟基含量。以改性木质素为原料,我们通过自组装法在乙醇-水溶液中制备了木质素微球(Lignin microspheres,LMs)。采用透射电子显微镜(TEM)、动态激光粒度仪(DLS)对微球进行表征,确定其微观结构及尺寸。探究了溶液含水率,木质素浓度,溶液pH值等制备条件对微球平均粒径影响。将制备的LMs用于吸附水中金属铜离子,探究木质素吸附剂浓度、初始溶液中铜离子浓度对金属Cu2+吸附量的影响。结果显示:溶液的含水率从20%增加到90%时,LMs的平均粒径不断增大;改性木质素的含量从0.05mg/mL增加到0.8 mg/mL时,LMs的平均粒径从～250nm不断增加到～650nm;然而,LMs的平均粒径随溶液pH值变化不大。当木质素浓度达到0.4mg/mL时,吸附剂的吸附量达到最大值为62.45mg/g。木质素吸附剂的吸附量随着溶液中Cu2+的初始浓度增加而不断增加。改性LMs可以作为一种良好的生物质基吸附剂用于吸附水中金属铜离子。我们以制备的LMs/Cu2+为铜源,Na2S· 9H20为硫源,在水溶液中制备了生物质基负载LMs/CuS光热转换材料。采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行表征,确定了其微观结构和元素组成。采用可见吸收光谱(vis)和荧光光谱表征其光学特性,并测试了样品的荧光稳定性。利用808nm激光照射样品,红外热成像仪拍摄其温差变化测试LMs/CuS的光热效应,与单独制备的硫化铜进行对比,并计算样品的光热转化效率。表征结果显示LMs/CuS主要含有C、O、Cu和S四种元素,Cu和S元素含量比例接近1:2。LMs/CuS在近NIR区域范围内有吸收,LMs/CuS液体样品发出蓝色荧光,且具有荧光激发依赖性,LMs/CuS的荧光主要归因于木质素组分。与DAPI相比,LMs/CuS显示出非常好的荧光稳定性。光热实验显示LMs/CuS短时间内可以快速升温,光热转换效率可以达到22.1%,大于单独制备的CuS。
Abstract
liu hua tong (CuS)ju you you yi de guang re te xing ,zai sheng wu yi xue ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing 。mu zhi su shi yi chong tian ran mo ding xing ju ge wu ,you yu ji wen ding xing 、sheng wu xiang rong xing he zhi wu jie de feng du ke yi jiang mu zhi su yong zuo jin shu li zi xi fu ji 。tong shi han duo qiang ji de mu zhi su neng tong guo fen zi jian de qing jian xing cheng chao fen zi ,ke yong yu yin dao na mi CuSsheng chang 。geng chong yao de shi ,you yu ji liang hao de sheng wu jiang jie xing he xiang rong xing ,ying yong shi mo xu jiang mu zhi su yu CuSfen li ,jie jue le ying yong nan ti 。ben wen yi mei jie mu zhi su wei yuan liao ,dui ji cui hua gai xing yong yu zhi bei liang hao de guang re zhuai huan cai liao 。kai zhan de yan jiu gong zuo ru xia :zai yan jiu zhong ,wo men shi yong quan fu huang suan shu zhi (Perfluorosulfonicacidresin,PFSA)cui hua jia quan xiu shi dui jing zhi de mei jie mu zhi su jin hang gai xing ,cai yong gong wai guang pu (FT-IR)he er wei he ci gong zhen (2DNMR)dui gai xing mu zhi su jin hang biao zheng ,que ding ji jie gou te zheng ,cai yong ning jiao shen tou se pu (GPC)pan duan gai xing mu zhi su fen zi liang bian hua qing kuang 。tan jiu le shu zhi jia ru liang ,jia quan jia ru liang ,fan ying shi jian deng fan ying tiao jian dui gai xing mu zhi su zong qiang ji bai fen han liang de ying xiang 。shi yan shu ju biao ming ,gai xing mu zhi su bao liu le mu zhi su de ji ben jie gou ,fen zi liang you suo jiang di 。dang PFSAyu mu zhi su zhi liang bi wei 2:1,jia quan yu rong ye ti ji bi wei 1:20,fan ying shi jian wei 5h,gai xing mu zhi su zong qiang ji bai fen han liang da dao 14.87%,dui ying de zong qiang ji han liang da dao 8.75mmol/g,yu ce liang de dao de jing zhi mu zhi su zong qiang ji han liang 5.16mmol/gxiang bi ,zong qiang ji han liang zeng jia le ～70%。PFSAshu zhi cui hua jia quan xiu shi de gai xing mu zhi su di gao le ji zong qiang ji han liang 。yi gai xing mu zhi su wei yuan liao ,wo men tong guo zi zu zhuang fa zai yi chun -shui rong ye zhong zhi bei le mu zhi su wei qiu (Lignin microspheres,LMs)。cai yong tou she dian zi xian wei jing (TEM)、dong tai ji guang li du yi (DLS)dui wei qiu jin hang biao zheng ,que ding ji wei guan jie gou ji che cun 。tan jiu le rong ye han shui lv ,mu zhi su nong du ,rong ye pHzhi deng zhi bei tiao jian dui wei qiu ping jun li jing ying xiang 。jiang zhi bei de LMsyong yu xi fu shui zhong jin shu tong li zi ,tan jiu mu zhi su xi fu ji nong du 、chu shi rong ye zhong tong li zi nong du dui jin shu Cu2+xi fu liang de ying xiang 。jie guo xian shi :rong ye de han shui lv cong 20%zeng jia dao 90%shi ,LMsde ping jun li jing bu duan zeng da ;gai xing mu zhi su de han liang cong 0.05mg/mLzeng jia dao 0.8 mg/mLshi ,LMsde ping jun li jing cong ～250nmbu duan zeng jia dao ～650nm;ran er ,LMsde ping jun li jing sui rong ye pHzhi bian hua bu da 。dang mu zhi su nong du da dao 0.4mg/mLshi ,xi fu ji de xi fu liang da dao zui da zhi wei 62.45mg/g。mu zhi su xi fu ji de xi fu liang sui zhao rong ye zhong Cu2+de chu shi nong du zeng jia er bu duan zeng jia 。gai xing LMske yi zuo wei yi chong liang hao de sheng wu zhi ji xi fu ji yong yu xi fu shui zhong jin shu tong li zi 。wo men yi zhi bei de LMs/Cu2+wei tong yuan ,Na2S· 9H20wei liu yuan ,zai shui rong ye zhong zhi bei le sheng wu zhi ji fu zai LMs/CuSguang re zhuai huan cai liao 。cai yong tou she dian zi xian wei jing (TEM)、X-she xian yan she (XRD)he Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)dui ji jin hang biao zheng ,que ding le ji wei guan jie gou he yuan su zu cheng 。cai yong ke jian xi shou guang pu (vis)he ying guang guang pu biao zheng ji guang xue te xing ,bing ce shi le yang pin de ying guang wen ding xing 。li yong 808nmji guang zhao she yang pin ,gong wai re cheng xiang yi pai she ji wen cha bian hua ce shi LMs/CuSde guang re xiao ying ,yu chan du zhi bei de liu hua tong jin hang dui bi ,bing ji suan yang pin de guang re zhuai hua xiao lv 。biao zheng jie guo xian shi LMs/CuSzhu yao han you C、O、Cuhe Ssi chong yuan su ,Cuhe Syuan su han liang bi li jie jin 1:2。LMs/CuSzai jin NIRou yu fan wei nei you xi shou ,LMs/CuSye ti yang pin fa chu lan se ying guang ,ju ju you ying guang ji fa yi lai xing ,LMs/CuSde ying guang zhu yao gui yin yu mu zhi su zu fen 。yu DAPIxiang bi ,LMs/CuSxian shi chu fei chang hao de ying guang wen ding xing 。guang re shi yan xian shi LMs/CuSduan shi jian nei ke yi kuai su sheng wen ,guang re zhuai huan xiao lv ke yi da dao 22.1%,da yu chan du zhi bei de CuS。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自东北林业大学的王兴佳，发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文，是一篇关于光热转换材料论文,全氟磺酸树脂论文,催化改性论文,木质素微球论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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