一步水热法构建及调控超疏水木材表面

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sheabc000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自然界中大量存在超疏水表面,人们意识到这种表面特性将在防水防潮、液体输送、自清洁等领域具有广阔的应用前景。木材是天然环保可再生材料,广泛应用于人类生活的各个领域,由于木材具有极强的吸湿吸水特性,容易导致其尺寸变形、腐朽、变色等,影响其使用价值,限制使用范围。人们将超疏水引入木材表面功能化修饰领域,赋予其极强的疏水能力,将显著提高木材的使用寿命。基于超疏水表面构建理论的指导,使用水热合成等方法可成功制备超疏水木材。然而,这些超疏水木材构建方法复杂,使用的试剂、设备大多昂贵,不仅造成了木材一定程度的降解,还可能使本身环保的材料附着有含氟等有毒物质。针对水热法构建超疏水木材存在的不足,本文研究了使用一步水热法来仿生构建超疏水木材,不仅简化了超疏水木材构建步骤,节约构建成本,还使其在工业推广应用中潜力巨大。本论文的主要研究结果如下:1.使用一步水热法,在木材表面成功构建了水滴静态接触角可达153°,滚动角小于5°的超疏水薄膜。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)分析对比了一步水热反应中只含有钛酸四丁酯以及同时含有钛酸四丁酯与乙烯基三乙氧基硅烷处理后的木材表面形貌与化学成分,结果表明,在水热反应中,钛酸四丁酯与乙烯基三乙氧基硅烷可以在水解后发生复合,形成共同前驱体,阻止TiO2的结晶过程,最终在木材表面生成了富含疏水基团的钛硅复合微纳米结构薄膜,其中纳米级突起直径为50~100纳米。2.采用一步水热法在杉木横截面以及马尾松的各个表面均构建了静态水滴接触角达152°的超疏水结构。采用单因素实验法,在选定的实验参数下,分别探索了一步水热法在木材各个表面构建超疏水结构的最佳水热反应时间,反应温度,混合溶液中去离子水、浓硝酸加入量,以及最佳的钛硅摩尔比。结果表明,一步水热法构建超疏水木材的最佳水热反应时间、反应温度、去离子水加入量、浓硝酸加入量和钛硅摩尔比分别为12h、100℃、4.0ml、0.6ml和1:1。3.采用扫描电镜及傅里叶红外光谱仪对水热反应温度、去离子水加入量、浓硝酸加入量以及不同钛硅摩尔比对一步水热法构建超疏水木材的影响机理进行了初步研究。结果表明水热反应温度和去离子水加入量与混合溶液中酸的作用相反,而不同的钛硅摩尔比几乎对水热反应产物没有影响。
其他文献
天然针阔混交林结构复杂,物种多样,生态功能显著,但现有天然针阔混交林在景观和林分水平上均表现出不可持续性,急需采取科学合理的经营策略。从生态采运角度出发,按可持续经
对于科学实验和哲学思想而言,设计是极其不同的,设计是说明性的,而不是描述性的,在构建一种思想以制定不武断的设计决策时,我们需要总结有关历史的经验,把握现代设计方向的理念,以确
人类未来的出行方式将走向何方?从一幅看似风马牛不相及的地图上或许就可以找出端倪.rn在2019年7月2日举行的2019世界新能源汽车大会上,全国政协副主席、中国科协主席万钢向
期刊
快速公交系统(BRT)是一种以常规公交为基础,以地面道路网为支撑,结合现代巴士技术,吸取轨道交通优点,并获得一定时空优先权(包括开设公交专用道和设置公交信号优先)和政策优先支
随着5G商用牌照的正式发放,意味着我国正式向5G时代迈进,而汽车产业也将迎来万物互融、智能互联的新阶段.未来的出行方式将会是什么样子的?生活方式会有哪些改变?
期刊
摘 要:随着我国资本市场的飞速发展以及上市公司之间的竞争日趋激烈,上市公司的经营风险与财务风险不断提高,而经营风险和财务风险导致的经营危机和财务危机将会加大公司陷入财务困境的可能。现如今上市公司并购之风日益盛行,兼并与收购浪潮带来的冲击使得并购与反并购的斗争日趋激烈,许多上市公司在面对其他公司的收购,特别是恶意收购时,从自身利益最大化的角度出发,开始采取一些积极主动的防御性措施进行反并购,以抵制其
摘 要:随着信息技术的发展和社会发展模式的转变,企业的组织结构和组织形式也在随之发展变化,以期在特定的外部环境下完成对自身资源和能力的最大限度的利用。本文以此为基础,网络经济条件下企业组织的虚拟化变迁问题进行了系统的研究,首先分析了网络经济的特征,然后讨论了网络经济对现代企业产生的影响,最后从多个不同的侧面,给出了网络经济环境下企业组织结构的变迁趋势。  关键词:网络经济;企业组织;组织结构变革;