TiO2改性MQ硅树脂热稳定性的研究

以钛酸酯为前躯体,采用溶胶-凝胶法合成了TiO2改性的MQ硅树脂.就前躯体、MQ硅树脂及物料比对改性树脂热稳定性的影响进行了研究.同时,采用傅立叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FT-IR)对材料的分子结构进行了表征,采用热重分析(Thermogravimetric Aanlysis,TGA)对材料的热稳定性能进行了测试,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对材料的表面形貌进行了扫描.结果表明,TiO2改性MQ硅树脂体系中存在Ti-O-Si共价键;当m(钛酸异丙酯)∶m(MQ硅树脂)=3∶5时,改性树脂的热稳定性最佳;改性树脂粒子颗粒大小约为100 nm左右.     

TiO2-SiO2改性香蕉皮生物炭对水中二氯喹啉酸吸附性能研究

为了寻找有效去除污水中二氯喹啉酸(QNC)的方法,以农业废弃物香蕉皮为原料,磷酸、TiO₂和SiO₂为活化剂,制备了TiO₂-SiO₂改性香蕉皮生物炭(Ti-Si-BC)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、比表面积法(BET)和元素分析(EDS)等手段对改性前后生物炭的物理化学性质进行表征,研究了Ti-Si-BC对QNC的吸附机理以及接触时间、初始浓度、温度和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:磷酸、TiO₂和SiO₂的协同改性显著提高了生物炭的比表面积并增加了吸附点位。在QNC初始浓度为60 mg·L^-1时,Ti-Si-BC对QNC的吸附率是天然香蕉皮生物炭(BC)的2.5倍。Ti-Si-BC对QNC的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,说明吸附包括表面的物理吸附和内部的化学扩散。等温吸附过程更符合Freundlich模型,说明吸附为非均相多层吸附。热力学结果表明该吸附为吸热的自发反应。T...     

基于杉木模板的Zn2+掺杂TiO2的光催化性能研究

  目的  针对木材加工行业带来的加工剩余物浪费问题,本研究以杉木为模板,通过浸渍–煅烧的方法,制备具有木材分级多孔结构的Zn2+掺杂TiO₂复合光催化剂,利用木材加工剩余物的高值化利用的方式提高光催化材料的性能。  方法  以亚甲基蓝溶液为降解对象,探讨了不同的Zn2+掺杂对木材模板TiO₂的光催化活性的影响,并结合XRD、SEM、XPS、BET、TEM和UV-vis等表征分析探讨模板二氧化钛的光催化降解机制。  结果  以杉木为模板的Zn-TiO₂具有良好的孔隙结构,其晶型为锐钛矿型和少量的金红石型的混晶结构,平均晶粒尺寸为22.0 nm。掺杂的Zn2+取代了Ti4+的晶格的位置,使TiO₂吸收波长在可见光区发生红移。在紫外光照射条件下,杉木模板1.0%Zn-TiO₂对亚甲基蓝的降解效率最高,达到了99.31%,相比无模板TiO₂提升了27%,同时其禁带宽度相比于无模板TiO₂从3.08 eV减小至2.41 eV。在循环降解亚甲基蓝的实验中,5次降解效率均达到90%以上。  结论  采用木材模板法制备的Zn-TiO₂光催化降解有机污染物性能优异,具有良好的稳定性。木材独特的孔隙结构有利于光的吸收和传质,较高的比表面积为光催化提供了更多的活性位点。Zn2+与被替代的Ti4+由于半径和价态差异使晶格内产生晶格缺陷,抑制了光生电子–空穴的复合,增加了载流子的运输,从而提高光催化性能。将木材剩余物的加工与多孔无机材料领域相结合,对木材加工剩余物的功能化转变具有潜在的应用前景。      

木质基g-C3N4/TiO2复合涂层的制备及光催化性能表征

为改善木材易污染,易霉变的缺点,采用真空浸渍和液相沉淀法,将g-C₃N₄/TiO₂复合涂层负载于木材表面,对木材进行功能化改良,赋予木材光催化自清洁功能。使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、傅里叶红外光谱表征样品的表观形貌、相结构等。以罗丹明B为目标污染物,利用UV-VIS分光光度计测量降解效率,检测负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材光催化性能。结果表明: g-C₃N₄/TiO₂复合涂层成功负载于木材表面,g-C₃N₄与TiO₂相互掺杂有效地提高了两者的光催化活性,负载g-C₃N₄/TiO₂复合涂层的木质基材具有一定的光催化功能。      

纳米 TiO 2对传统蜂蜡烫蜡木材表面性能的影响1）

为了改善传统蜂蜡烫蜡表面的耐光老化性能,以缅甸花梨木为基材,通过直接共混的方式制备纳米TiO2混合蜂蜡。通过测试烫蜡单板的色度学参数、表面光泽度、接触角及纹理明显性的变化,评价TiO2添加量对传统蜂蜡烫蜡表面性能的影响。结果显示：纳米TiO2的应用对烫蜡木材的表面性能有较好的改善,纳米TiO2质量分数在0．5％时对蜂蜡烫蜡木材表面的改良效果最佳。     

TiO2/沸石光催化剂的制备及其光催化性能研究

为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。     

SiO_2和TiO_2改良木材表面性质的研究进展

SiO_2、TiO_2作为性质稳定、无毒无害的无机粒子,作用于材料表面能使材料表面性质发生变化。木材表面直接影响产品价值,而天然木材表面性质欠佳,需要对其进行改良。SiO_2、TiO_2不仅可以改良木材表面润湿性、燃烧性和耐候性,甚至能使木材表面获得超疏水性、光催化性等新功能,综述了该领域所取得研究成果的基础上,对未来SiO_2、TiO_2改良木材表面性质改性技术的研究重点和方向提出了一些意见和建议。     

SiO_2和TiO_2改良木材表面性质的研究进展

SiO_2、TiO_2作为性质稳定、无毒无害的无机粒子,作用于材料表面能使材料表面性质发生变化。木材表面直接影响产品价值,而天然木材表面性质欠佳,需要对其进行改良。SiO_2、TiO_2不仅可以改良木材表面润湿性、燃烧性和耐候性,甚至能使木材表面获得超疏水性、光催化性等新功能,综述了该领域所取得研究成果的基础上,对未来SiO_2、TiO_2改良木材表面性质改性技术的研究重点和方向提出了一些意见和建议。     

改性PDMS薄膜的制备及其抗菌性能研究

为了改进聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜的抗菌能力,选择具有低表面能的PDMS作为研究对象,分别使用三氟乙酸(TFA)、钛酸四丁酯(TBT)以及二者的混合物对其进行改性。采用覆膜法,以大肠杆菌Escherichia coli作为供试菌种,对改性后的PDMS薄膜进行抗菌性能检测。结果表明:改性后的薄膜在短时间内表现出较强的抗菌性,使用TBT以及TFA与TBT混合物改性的PDMS薄膜经紫外照射后抗菌性明显提高。     

纳米MnO2改性木材对甲醛的光催化降解研究

以杉木为载体,低温水热工艺制备出纳米MnO₂改性木材光催化复合材料,考察了不同HCI摩尔比、光照强度、降解时间、用量对甲醛的降解性能的影响。结果表明:随着制备MnO₂改性杉木材料时的HCI摩尔比的增加,其对甲醛的降解率先增加后降低;而随着降解时间的增加其甲醛降解率逐渐趋于平缓。MnO₂改性杉木材料在室温阳面自然光照射下对甲醛的催化降解72 h达到92.42%;而甲醛降解率随着白炽灯功率增加却呈下降的趋势。当用0.9 g的MnO₂改性杉木材料在白炽灯15 W的照射下,HCI浓度为2 mol·L^-1时,降解时间3 h,甲醛催化降解率达到98.37%。     

用二氧化硅聚氨酯涂料改良木材表面性质的研究

为了解二氧化硅（SiO2）对涂料的影响,将粉状SiO2加入聚氨酯涂料中,并涂饰于马尾松木材表面,以达到改良木材表面性质的目的。结果表明:利用硅烷偶联剂KH 570在甲苯溶剂中改性的SiO2的疏水亲油性增强,其在聚氨酯涂料中的分散性优于未改性SiO2;SiO2在一定程度上提高了木材表面漆膜的性能,漆膜的耐冲击性、抗老化性能得到显著提高;加入改性SiO2的聚氨酯涂料性能在耐磨性、硬度、耐冲击性、耐老化性方面优于未改性SiO2聚氨酯涂料。通过将SiO2增强体添加到聚氨酯涂料中,增强了涂料的性能,表明SiO2与聚氨酯具有较好的协同作用。      

TiO2表面特性的改变对其光催化降解高聚物活性的影响

以250W高压汞灯为光源，采用固定相TiO2,Pt/TiO2和Fe^3 /TiO2光化氧化降解聚乙烯醇（PVA），研究了不同表面处理方式对TiO2光催经活性的影响。结果表明，通过光化学沉积法在TiO2表面上担载1．0Pt制备的催化剂对PVA具有很好的光催化活性，此时光照60min后，PVA的光解率可达78．4％，但过量的Pt却降低了TiO2的光催化活性。研究还表明，高温灼烧法在TiO2表面上担载Fe^3 无助于提高TiO2降解PVA的光催化活性，随着Fe^3＋含量的升高，TiO2对PVA的光催化活性明显下降。结合SEM手段，认为TiO2活性的降低可能与其比表面积的降解有关。     

竹材表面ZnO纳米薄膜的自组装及其抗光变色性能

ZnO纳米棒对紫外线具有超强的吸收能力,有可能大幅度改善竹材抗光变色性能。在低温溶液体系下,通过ZnO晶种形成和晶体生长两道工序在竹材表面自组装形成ZnO纳米薄膜,探索大幅度改善竹材抗光变色性能的可行性,并重点研究了种子液浸渍时间对ZnO纳米薄膜形态的影响。结果表明:在晶体生长条件一致的前提下,竹材表面所形成的薄膜形态与在种子液中的浸渍时间密切相关;0.5和1h浸渍使竹材表面形成了由直径小于20nm的ZnO纳米颗粒组成的薄层;2h浸渍形成微纳米网状和哑铃棒状结构;当浸渍时间增加至4h,表面薄膜则主要为无序的纳米棒和少量微纳米六面体结构;经过120h加速老化试验,发现空白试样总色差是表面生长出ZnO纳米棒试样的3倍,改性试样表观颜色的光稳定性显著增强。     

ACQ-D防腐改性对速生杨木蠕变性能的影响

通过试验研究,分析室内常规环境条件下承受不同应力水平作用的速生杨木及其氨溶季胺铜(ACQ-D)防腐处理木材的蠕变规律,对试验数据进行拟合分析,得到蠕变变形曲线,建立速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变模型,并对不同受荷时间的速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变变形进行预测。结果表明,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材蠕变变形规律相似,其蠕变变形均随着应力水平和受荷时间的增大而增大;由于ACQ-D不显著改变速生杨木的力学性能,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材初始弹性变形接近,低应力水平下蠕变变形也相差不大,但ACQ-D防腐提高了速生杨木的吸湿性,从而导致高应力水平下防腐改性木材较大的相对蠕变变形。     

脲醛树脂与纳米二氧化硅复合改善木材性能的研究

为提高三倍体毛白杨木材的多项性能,该研究以脲醛(UF)树脂和纳米SiO2为主要改性剂,并使用偶联剂和阻燃剂,制成5种木材处理剂,利用减压—加压的方法浸渍处理杨木,并通过加热使处理剂在木材中固化,制成UF-SiO2Wood复合材料．以尺寸稳定性、阻燃性、抗吸水性和硬度作为主要指标对复合材料的性能进行评价,考察了处理剂对杨木性能的影响．结果表明,此5种处理剂均能提高木材的抗吸水性、阻燃性,并显著提高了木材的硬度,纳米SiO2的添加对木材硬度的提高有显著作用;除UF-CSiO2共缩聚物外,其他4种处理剂均不同程度地提高了木材的尺寸稳定性．UF与纳米SiO2复合处理杨木可以提高杨木的综合性能．      

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

Oxygen-mediated diffusion of oxygen vacancies on the TiO2(110) surface

Defects such as oxygen vacancies play a crucial role in the surface properties of transition metal oxides. By means of time-resolved, high-resolution scanning tunneling microscopy, we unraveled an adsorbate-mediated diffusion mechanism of oxygen vacancies on rutile TiO2(110). Adsorbed oxygen molecules mediate vacancy diffusion through the loss of an oxygen atom to a vacancy and the sequential capture of an oxygen atom from a neighboring bridging oxygen row, leading to an anisotropic oxygen vacancy diffusion pathway perpendicular to the bridging oxygen rows.     

3种预处理方法改善杨木渗透性的对比研究

渗透性反映流体通过木材的难易程度,是木材的重要物理特性之一,提高渗透性可以提高木材的干燥速度以及木材改性时流体的浸注效果。作者对杨木板材进行汽蒸、水煮及爆破处理来研究提高杨木板材的渗透性的因素。试验表明,这3种方法均能不同程度地提高杨木板材的渗透性,温度相同,汽蒸、水煮预处理时间越长,渗透性越大;时间相同,预处理温度高的渗透性好于温度低的渗透性。爆破预处理温度相同条件下,压力高的渗透性好于压力低的渗透性;相同爆破压力时,同样也是温度高的渗透性好于温度低的渗透性。     

细胞壁微纤丝角和结晶区对木材物理力学性能影响研究进展

木材是由不同种类的细胞组成的天然材料,其实体物质是组成其结构的各类型细胞的细胞壁。细胞壁的超微构造主要包括微纤丝和结晶区,微纤丝角能表征纤维素微纤丝的取向,纤维素大分子链排列的有序程度及排列形态决定其结晶程度和微晶形态等结晶区特征。基于前人的研究,系统概述了细胞壁微纤丝和结晶区对木材物理力学性能影响的研究进展,重点围绕微纤丝角和结晶度2个方面,分别归纳了二者对木材密度、尺寸稳定性、木材声学等物理性质以及弹性模量、强度等力学性质的影响作用,同时阐述了微纤丝角与木材硬度和刚度以及结晶度与冲击韧性等的相互关系,并概述了细胞壁微晶形态对木材润湿性和纤维强度影响方面的研究进展,最后对今后的研究方向进行了展望。     

超临界CO_2流体辅助防腐处理对板材力学性能的影响

对经过超临界CO2流体携带戊唑醇和IPBC 2种防腐剂处理后的杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板的抗弯强度、抗弯弹性模量、尺寸稳定性以及中密度纤维板和刨花板内结合强度进行测定,结果表明,杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板的抗弯强度和抗弯弹性模量略有降低,杉木、马尾松吸湿性以及中密度纤维板和刨花板的吸水厚度膨胀率不变.