典型文献
TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强
文献摘要:
[目的]在二氧化钛(TiO2)颗粒表面包覆光惰性物质二氧化硅(SiO2),制备出具有抑制纳米TiO2固有的光催化活性、仍保留其原有的紫外屏蔽、可见光透明特性、具有核壳结构、单分散、小尺寸纳米TiO2@SiO2,用于抑制脱木素木材(DW)中残留木质素的光老化,制备耐光型TiO2@SiO2-脱木素木材(TiO2@SiO2-DW),以提高DW基功能材料的耐光性,延长其使用寿命、木材高值化及碳达峰、碳中和,为经典、普适液-固-液(LSS)法制备的单分散、脂肪酸保护的其他小尺寸纳米颗粒表面的SiO2包覆、改性及功能化提供可行方案.[方法]采用LSS法制备单分散、尺寸约8 nm、表面吸附油酸分子、分散在环己烷中、锐钛矿相纳米TiO2;反向微乳液法在TiO2纳米颗粒表面包覆SiO2,制备出单分散、粒径约12 nm、分散在乙醇中、具有核壳结构的纳米TiO2@SiO2;H2 O2/HAc除木质素法去除木材中的木质素,且仍保留木材原有纤维素骨架,得到H2O2/HAc-脱木素木材(H2O2/HAc-DW);将TiO2@SiO2浸渍、涂覆在H2 O2/HAc-DW表面并机械压制,制备出TiO2@SiO2-DW;TEM、XRD、FTIR和UV-Vis分别表征纳米TiO2、TiO2@SiO2的形貌/单分散性、晶体结构、表面官能团以及UV-Vis吸收性能;SEM和EDS表征TiO2@SiO2在DW表面的沉积、分布;L?a?b?色差法测量老化前后的色度值、计算总色差 ΔE?,评估DW、TiO2@SiO2-DW的耐光性.[结果]TEM表明,纳米TiO2、TiO2@SiO2均为单分散性,尺寸分别为8 nm和12 nm;相机照片表明,纳米TiO2、TiO2@SiO2可分别分散在环己烷、乙醇中;XRD表明,TiO2、TiO2@SiO2均为锐钛矿相,SiO2壳层为无定形结构;UV-Vis表明,TiO2@SiO2具有UV屏蔽、可见光透明特性;H2 O2/HAc-DW中的木质素残留量减少至0.8%;SEM和EDS表明,TiO2@SiO2均匀沉积/镶嵌在DW表面;相机照片表明,TiO2@SiO2未影响DW的颜色及美观纹理;加速老化结果表明,由于木质素残留量低至0.8%,H2O2/HAc-DW的 ΔE?降至4.9±0.9,结合TiO2@SiO2的UV屏蔽作用,TiO2@SiO2-DW的ΔE?进一步降至2.3±0.3.[结论]基于木质素去除、TiO2@SiO2屏蔽UV策略,成功制备出耐光型TiO2@SiO2-DW,明显优于纳米TiO2、锑掺杂氧化锡等无机和有机UV屏蔽材料防护下的原木、DW和透明木材的耐光性;TiO2@SiO2-DW的机械强度高于原木,为LSS法制备的单分散、尺寸约8 nm、脂肪酸保护的其他纳米颗粒表面的SiO2包覆、改性及功能化提供了可行方案.
文献关键词:
TiO2@SiO2;脱木素木材;耐光性
中图分类号:
[1]
农业科学(S)
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林业(S7)
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森林经营学、森林计测学、森林经理学(S75)
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森林采运与利用(S78)
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木材学(S781)
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木材材质改进(S781.7)
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木材防腐(S781.72)
作者姓名:
朱亮亮;陈太安;郑永军;张凯睿;张钧;郑梅;郑荣波
作者机构:
云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室 西南林业大学化学工程学院 昆明 650224;西南林业大学材料工程学院 昆明 650224;汕尾职业技术学院海洋学院 汕尾 516600
文献出处:
引用格式:
[1]朱亮亮;陈太安;郑永军;张凯睿;张钧;郑梅;郑荣波-.TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强)[J].林业科学,2022(03):129-138
A类:
脱木素木材
B类:
TiO2,SiO2,耐光性,二氧化钛,表面包覆,惰性,二氧化硅,光催化活性,紫外屏蔽,可见光,透明特性,核壳结构,单分散,小尺寸,DW,木质素,光老化,功能材料,高值化,LSS,纳米颗粒,功能化,可行方案,表面吸附,吸附油,油酸,环己烷,锐钛矿,矿相,微乳液法,HAc,保留木,H2O2,浸渍,涂覆,覆在,并机,压制,TEM,FTIR,UV,Vis,征纳,分散性,晶体结构,表面官能团,吸收性能,EDS,色差法,色度值,无定形,残留量,均匀沉积,镶嵌,加速老化,屏蔽作用,氧化锡,屏蔽材料,材料防护,原木,透明木材,机械强度,强度高
AB值:
0.226004
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