摘要4-7
Abstract7-11
目录11-16
Engpsh Catalog16-21
1 绪论21-38
1.1 木材表面功能改良的迫切性21-23
1.2 纳米材料在木材功能性改良中的运用23-27
1.2.1 物理和力学性能23-24
1.2.2 表面效应24-25
1.2.3 杀菌和自清洁性能25-26
1.2.4 耐候性26
1.2.5 阻燃性26-27
1.3 纳米技术在木材功能性改良方面探讨进展27-28
1.3.1 以浸注和插层方式为主的无机质复合木材探讨27
1.3.2 在木材表面形成无机纳米晶层的探讨27-28
1.4 水热法探讨进展28-35
1.4.1 水热法28-29
1.4.2 水热法制备纳米TiO_229-32
1.4.3 水热法制备ZnO32-35
1.5 本探讨的背景、思路、试验路线与探讨内容35-38
1.5.1 探讨背景35
1.5.2 探讨思路35
1.5.3 实验设计路线35-37
1.5.4 主要探讨内容37-38
2 材料表征与性能测试策略38-43
2.1 材料38-39
2.1.1 实验材料38
2.1.2 实验试剂38-39
2.2 实验设备39
2.3 表征策略39-43
2.3.1 AFM39
2.3.2 红外光谱浅析39
2.3.3 电子显微镜浅析39-40
2.3.4 X射线衍射仪40
2.3.5 比表面积40
2.3.6 紫外可见近红外分光光度计40
2.3.7 光催化活性的测试40-41
2.3.8 锥形量热仪41
2.3.9 接触角41
2.3.10 紫外加速老化试验41
2.3.11 降解甲醛41-42
2.3.12 物理力学性能42-43
3 水热法制备钛酸盐纳米管及其光催化性能43-55
3.1 引言43
3.2 试验策略43-44
3.2.1 不同摩尔浓度对钛酸盐纳米管特点的影响43
3.2.2 不同温度对钛酸盐纳米管特点的影响43
3.2.3 不同反应时间对钛酸盐纳米管特点的影响43-44
3.2.4 钛酸盐纳米管热稳定性及光催化活性44
3.3 浅析与讨论44-53
3.3.1 不同摩尔浓度NaOH对钛酸盐纳米管特点及光催化活性的影响44-46
3.3.2 不同反应温度对钛酸盐纳米管特点及光催化活性的影响46-49
3.3.3 不同反应时间对钛酸盐纳米管特点及光催化活性的影响49-51
3.3.4 钛酸盐纳米管热稳定性和光催化活性51-53
3.4 钛酸盐纳米管热形成机理53-54
3.5 本章小结54-55
4 外负载TiO_2木质基功能性材料的设计、合成及性能探讨55-91
4.1 引言55
4.2 试验策略55-57
4.2.1 外负载型TiO_2在木材表面的可控生长工艺55-56
4.2.2 外负载型TiO_2/木材的尺寸稳定性及力学性能56
4.2.3 疏水外负载型TiO_2/木材的制备56-57
4.2.4 抗紫外TiO_2/木材的制备57
4.2.5 抗菌、自降解甲醛TiO_2/木材的制备57
4.2.6 阻燃型TiO_2/木材的制备57
4.3 外负载型TiO_2在木材表面的可控生长工艺57-62
4.3.1 晶体结构浅析57-58
4.3.2 元素组成浅析58-59
4.3.3 化学官能团浅析59
4.3.4 微观形貌及颗粒尺寸浅析59-62
4.4 外负载型TiO_2/木材的尺寸稳定性及力学性能62-67
4.4.1 水热处理后的木材宏观照片62-63
4.4.2 微观形貌观察63-64
4.4.3 90天冷水浸泡试验64-65
4.4.4 不同相对湿度下的调湿试验65-67
4.4.5 力学性能67
4.5 疏水外负载型TiO_2/木材的制备67-72
4.5.1 化学官能团浅析67-68
4.5.2 晶型结构浅析68
4.5.3 工艺特点探讨68-72
4.6 抗紫外TiO_2/木材的制备72-77
4.6.1 晶体结构和官能团浅析72-73
4.6.2 微观形貌观察73-74
4.6.3 TiO_2微球沉积木材表面机理浅析74
4.6.4 抗紫外能力测试及机理浅析74-77
4.7 抗菌、自降解甲醛TiO_2/木材的制备77-84
4.7.1 晶型和形貌浅析77-78
4.7.2 抗菌性能78-79
4.7.3 降解甲醛79-84
4.8 阻燃TiO_2/木材的制备84-90
4.8.1 形貌观察及晶型结构浅析84
4.8.2 阻燃性能浅析84-90
4.9 本章小结90-91
5 外负载ZnO木质基功能性材料的设计、合成及性能探讨91-118
5.1 引言91
5.2 试验策略91-92
5.2.1 纳米棒阵列的合成91
5.2.2 纳米针的合成91
5.2.3 纳米盘的合成91-92
5.2.4 纳米花的合成92
5.2.5 纳米球的合成92
5.3 水热反应条件对木材表面生长ZnO晶体形貌、生长量及结晶性的影响92-100
5.3.1 水热反应温度92-94
5.3.2 水热反应时间94-96
5.3.3 锌盐浓度96-98
5.3.4 矿化剂HMTA与硝酸锌浓度比98-100
5.4 外负载型氧化锌纳米棒阵列(ZNA)/木材表面元素、晶体结构及化学官能团100-101
5.5 外负载型ZNA/木材尺寸稳定性及力学性质101-105
5.5.1 90天泡水试验101-103
5.5.2 湿度试验103-104
5.5.3 力学性能104-105
5.6 外负载型ZNA/木材抗紫外能力105-106
5.7 外负载型ZNA/木材的疏水性106-109
5.8 外负载型ZNA/木材的光催化性能109-112
5.8.1 橙溶液标准曲线的绘制109
5.8.2 木材素材和ZNA/木材的光催化效率109-111
5.8.3 pH值和温度对外负载型ZNA/木材光降解速率的影响111-112
5.9 外负载不同形貌ZnO/木材的抗紫外、疏水及光催化性能112-116
5.9.1 形貌表征112-113
5.9.2 不同形貌ZnO的抗紫外能力113-115
5.9.3 疏水性115
5.9.4 光催化性能115-116
5.10 生长机理116-117
5.11 本章小结117-118
6 外负载纳米SiO_2、CaCO_3、MnO_2、Ag、二元复合纳米材料TiO_2-ZnO/木材的制备、表征及性能118-133
6.1 引言118
6.2 试验策略118-119
6.2.1 外负载型SiO_2/木材的制备118
6.2.2 外负载型CaCO_3/木材的制备118
6.2.3 外负载型MnO_2/木材的制备118
6.2.4 外负载型Ag/木材的制备118-119
6.2.5 外负载型TiO_2-ZnO/木材的制备119
6.3 外负载型SiO_2/木材的浅析表征119-123
6.3.1 微观形貌表征119
6.3.2 SiO_2在木材表面的生长量119-120
6.3.3 结晶特性浅析120
6.3.4 官能团浅析120-121
6.3.5 反应机理121-123
6.4 外负载型CaCO_3/木材的浅析表征123-125
6.4.1 微观形貌表征123-124
6.4.2 结晶特性浅析124
6.4.3 CaCO_3在木材表面的生长量及表面硬度124-125
6.5 外负载型MnO_2/木材的浅析表征125-127
6.5.1 微观形貌表征125
6.5.2 MnO_2在木材表面的生长量125-126
6.5.3 结晶特性浅析126
6.5.4 疏水性126-127
6.6 外负载型Ag/木材的浅析表征127-128
6.6.1 结晶特性浅析127
6.6.2 外观及微观形貌表征127-128
6.6.3 抗菌性能128
6.7 外负载型TiO_2-ZnO木材的浅析表征128-131
6.7.1 微观形貌表征128-129
6.7.2 表面元素浅析129
6.7.3 结晶特点浅析129
6.7.4 光催化降解甲醛性能129-131
6.8 低温水热共溶剂法制备外负载型无机纳米材料/木材的生长机理131-132
6.9 本章小结132-133
全文总结与展望133-136