納米ZnO、TiO2改性竹材的防護(hù)性能研究.pdf

1、我國竹資源豐富,竹制品應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。竹材重要組分木質(zhì)素容易吸收紫外線照射產(chǎn)生發(fā)色基團(tuán)影響竹材顏色穩(wěn)定性,同時(shí)竹材含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì),極易受細(xì)菌霉菌侵蝕,因此竹材的防護(hù)成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文以我國重要經(jīng)濟(jì)竹種毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel ex H.de Lebaie)為試驗(yàn)材料,分別采用低溫水溶液法、溶膠.凝膠法在竹材表面原位生成ZnO納米薄膜、TiO2納米薄膜。系統(tǒng)討論了種

2、子液浸漬時(shí)間、生長液濃度、生長時(shí)間和種子液pH值的變化對ZnO薄膜形態(tài)的影響,及不同的薄膜形態(tài)對竹材防護(hù)性能的差異。同時(shí)初步探討了TiO2納米薄膜用于竹材防護(hù)的可行性。研究結(jié)論如下:
　　 1.在低溫水溶液體系中,采用晶種形成和晶體生長兩步法在竹材表面可以生長出顆粒狀、網(wǎng)狀、網(wǎng)球狀、線狀、啞鈴棒狀、圓柱體狀和六面體狀共七種形態(tài)的ZnO納米薄膜。其ZnO晶體的完善程度由高至低排列為:六面體、圓柱體、啞鈴棒狀、網(wǎng)狀、線狀、網(wǎng)球狀和顆

3、粒狀。
　　 2,在其它條件一致的前提下,隨著種子液浸漬時(shí)間的增長,ZnO薄膜整體由晶體完善程度較差的形態(tài)向晶體完善程度好的形態(tài)轉(zhuǎn)變；隨著生長液濃度的提高,薄膜形態(tài)中存在的線狀物、圓柱體、六面體的直徑和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的密度都有增大趨勢；生長時(shí)間的延長會促進(jìn)薄膜厚度、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)密度和納米線狀物數(shù)量、長度、直徑的增加；隨著種子液pH值的增大,薄膜向著利于形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、生長出納米線和微米尺寸六面體結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。
　　 3.納米ZnO

4、改性處理竹材的抗光變色、防霉和抗菌性能的改善程度與薄膜形態(tài)密切相關(guān)。表面薄膜以納米線狀、網(wǎng)狀、啞鈴棒狀、圓柱體、六面體結(jié)構(gòu)ZnO為主的竹材抗光變色性能顯著增強(qiáng)；以納米顆粒、網(wǎng)球狀結(jié)構(gòu)為主的增強(qiáng)效果不明顯。
　　 表面薄膜以納米線狀、網(wǎng)狀ZnO為主的竹材防霉性能顯著增強(qiáng)；以啞鈴棒狀、圓柱體和六面體結(jié)構(gòu)為主的防霉效果較差；以網(wǎng)球狀結(jié)構(gòu)為主的短期防霉效果非常好；顆粒狀的幾乎沒有防霉功效。
　　 表面形成網(wǎng)狀、網(wǎng)球結(jié)構(gòu)ZnO薄膜