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木材防霉改性及防霉机制研究是木材高效利用和木材功能性改良领域的关键科学问题之一。本文以构建高效木质防霉材料为目标,以纳米Ag/TiO2木基复合材料为研究对象,开展了纳米Ag/TiO2防霉剂制备和改性研究,探究了超声波辅助浸渍法和真空浸渍法制备纳米Ag/TiO2木基复合材料的工艺及防霉性能,深入探讨了纳米Ag/TiO2木基复合材料的防霉机制。主要结论如下:(1)采用溶胶-凝胶法制备的纳米Ag/TiO2为锐钛矿相晶型,平均粒径为32.20 nm。纳米Ag/TiO2的防霉效果均优于纳米TiO2,当载银量为1%时,纳米Ag/Ti02防霉效果最佳,并随着光照时间和试剂浓度的增加而升高。当纳米Ag/TiO2浓度0.125%,在紫外光(UV)和自然光(NL)条件下的抗菌率均达到99.99%。(2)通过添加表面活性剂和硅烷偶联剂对纳米Ag/Ti02的分散性与稳定性的研究,确定了效果最佳的表面活性剂六偏磷酸钠和硅烷偶联剂KH560,并制备了复合改性剂。添加复合改性剂后的纳米Ag/TiO2粒径分布更加均匀,平均粒径减小了25.74%,分散效果显著。Zeta电位绝对值提高3倍,体系稳定。(3)以易发生霉变的樟子松为基材,利用超声波辅助浸渍法和真空浸渍法制备纳米Ag/Ti02木基复合材料,两种方法均能显著提高木材的载药量和抗流失率。超声功率和真空度对抗流失率影响显著,纳米Ag/TiO2浓度对载药量影响显著。基于模糊数学综合评判得到超声波辅助浸渍法优化工艺参数为超声强度150 W、纳米Ag/TiO2浓度2%、超声时间40 min;真空浸渍法优化工艺参数为真空度-0.08 Mpa、纳米Ag/TiO2浓度2%、真空时间20 min。纳米Ag/TiO2进入木材管胞并附着在木纤维上,分散性好,纳米Ag/TiO2与纤维素发生氢键缔合作用。纳米Ag/TiO2木基复合材料最大降解温度升高,热稳定性增强。(4)超声波辅助浸渍法和真空浸渍法制备的纳米Ag/TiO2木基复合材料防霉效率达到93.33%和96.67%,防霉性能比素材分别提高了 14倍和14.5倍。纳米Ag/TiO2主要存在于木材的微孔和介孔中,孔隙率分别减少了 13.24%和19.70%,木材表面疏水性提高,静态接触角分别提高了 37.51%和33.90%,抗胀缩率分别提高了 17.03%和17.79%。(5)纳米Ag的负载增强了纳米TiO2的光催化活性,同时纳米Ag的抗菌效果与纳米TiO2产生协同效应,从而提升了纳米Ag/TiO2的防霉效率。复合改性剂具有静电稳定和空间阻隔效应,提高了纳米Ag/TiO2的分散稳定性。纳米Ag/Ti02有效封闭了霉菌及孢子进入木材内部的通道,使木材孔隙率明显减少,硅烷偶联剂KH560引入了疏水基团,增强了木材的疏水性,阻隔了霉菌对木材的侵染,进而提高了纳米Ag/TiO2木基复合材料的防霉性能。