超声波辅助纳米Ag/TiO2浸渍木材的化学改性与微观构造表征

编号 zgly0001562628

文献类型 期刊论文

文献题名 超声波辅助纳米Ag/TiO2浸渍木材的化学改性与微观构造表征

作者 林琳  庞瑶  刘毅  郭洪武  张仲凤 

作者单位 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室林业生物质材料与能源教育部工程研究中心  北华大学林学院  中南林业科技大学湖南省绿色家居工程技术研究中心 

母体文献 林业科学 

年卷期 2017年12期

年份 2017 

分类号 TB33  TS612 

关键词 纳米Ag/TiO2  超声波浸渍  木材改性  木基复合材料 

文摘内容 【目的】采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO2木基复合材料,分析其化学结构与微观构造,为防霉抗菌型纳米木基复合材料研发提供理论依据。【方法】以樟子松为原料,以纳米Ag/TiO2为主要试剂,以六偏磷酸钠和KH560为分散剂,采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO2木基复合材料,分析超声功率、超声时间和纳米Ag/TiO2浓度对木材载药量和抗流失性能的影响,以及浸渍前后木材的微观构造、轴向分布、化学结构、结晶度和热稳定性。【结果】1)随着超声功率增加,木材载药量呈先升高后降低的趋势,在功率为75 W时达到峰值,载药量较常压浸渍提高31.5%,抗流失率随着超声功率增加持续提高,在功率为300 W时,抗流失率较常压浸渍提高7%;2)超声时间对载药量的影响不大,对抗流失率的影响呈先升高后降低的趋势,在超声时间为30 min时抗流失率达到峰值77.73%;3)随着纳米Ag/TiO2浓度增加,载药量持续上升,浓度为2.0%时载药量为3.363 kg·m-3,抗流失率则持续下降,浓度为0.5%时抗流失率为78.33%;4)超声波辅助浸渍处理后,纳米Ag/TiO2成功进入木材内部并附着在细胞壁上,团聚现象减少,分散性显著增强,浸渍深度加深;5)纳米TiO2与木材表面的羟基发生氢键缔合反应,偶联剂KH560不仅枝接在TiO2上,而且与木材纤维素中的羟基发生反应;6)纳米Ag/TiO2木基复合材料出现锐钛矿型纳米TiO2特征峰,在超声波作用下,纤维表面生长疲劳裂纹,木材纤维素结晶度略有下降;7)纳米Ag/TiO2使纳米Ag/TiO2木基复合材料热稳定性增强,最大降解温度升高11.8℃。【结论】1)超声波辅助处理可提高木材的载药量和抗流失率,超声功率对抗流失率影响显著;2)纳米Ag/TiO2成功进入木材细胞腔并附着于细胞壁上,部分与木材纤维素羟基发生反应;3)纳米Ag/TiO2木基复合材料较素材热稳定性能提高。