Sol-gel 与高频作用木材表面负载硅钛复合膜的调控机理及其光催化、疏水性研究
批准号:
31560191
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
39.0 万元
负责人:
符韵林
依托单位:
学科分类:
C1603.木材物理学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙建平、孙静、秦志永、李秀荣、李宁、李英健、梁炳钊、刘晓玲、黎韦水
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
为改良木材表面性质,增加功能性,依据Sol-gel法,同步使木材表面生成SiO2、TiO2凝胶,通过高频作用,形成光洁度好、呈结晶结构的硅钛复合膜,该膜具有光催化、疏水性等性能。研究硅钛前驱体发生溶胶-凝胶反应的条件及其在木材表面成膜的方法,生成SiO2、TiO2粒子大小为400nm以下、厚度为10-30μm。研究高频作用的频率、时间、温度等影响因素,形成光洁度好、呈结晶结构的硅钛复合膜。研究该硅钛复合膜的形貌、化学结构、结合方式、与木材表面结合方式等微观构造及光催化、疏水性等性能。该项目明确了木材表面负载硅钛复合膜的方法与机理,是一种无毒无污染的木材表面改良方法,赋予木材表面光催化、疏水性,能使其表面的有机污染物光催化降解及防水,达到自清洁作用,使木材用得更好、更久。
英文摘要
In order to improving the surface properties of wood, based on sol-gel method, wood surface is loaded with SiO2-TiO2 gel one time. After high frequency treating, the Si-Ti composite film of photocatalysis and hydrophobicity will be produced. In order to produced SiO2 -TiO2 gel of 400nm paricle diameter and 10-30μm thickness on wood surface, the reaction conditions of sol-gel and the method of producing film are studied. The high frequency treating influence factors of frequency, time, temperature are controlled to produce crystal and smooth Si-Ti compsite film. The microstucture of morphology, chemical structure, combination mode.and the properties of photocatalysis, hydrophobicity are studied. The controlling method and mechanism of wood surface loaded with Si-Ti composite film are revealed. It is a method of improving wood surface properties without poisonousness and pollution, and remove the organic pollutants on their surface by photocatalysis degradation. It is a self-cleaning process and make wood be used better and more time.
木材作为一种环保材料,易加工,强重比高,纹理独特,具有调温、调湿等功能。但也有诸多缺陷:易吸湿,且引起尺寸变化、变形,污染物附着表面后,改变了表面颜色,甚至表面化学结构发生改变,导致木材腐朽等。本项目采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法,通过高频作用,使木材表面负载硅钛复合膜,该膜具有疏水性、光催化性等,使木材表面具自清洁功能,解决了木材表面易吸湿、易受污染等难题。主要结果为:(1)利用硅、钛前驱体及催化剂,生成溶胶,经陈化、干燥后使木材表面负载硅钛复合膜,在钛醇比1:5,钛硅比1:0.2,钛酸比1:0.5,钛水比=1:1,干燥温度100℃生成的复合膜最好,具有很好的疏水性和光催化性。(2)木材负载硅钛复合膜后,先经103℃普通干燥,然后置于高频作用条件下的250℃微超高温作用,使膜的结构进一步发生变化。SiO2处于无定形态,而TiO2属于锐钛矿型结构,催化活性增强。当光催化时间为6h时,观光木负载硅钛复合膜改良材催化偶氮染料浓度由40mg/l降低到了28.9 mg/l,减少27.75%,具有很好的光催化效果。(3)复合膜中SiO2和TiO2发生交联结合,且与木材有化学结合,TiO2为锐钛矿型结构,部分呈金红石相。(4)硅钛复合膜木材表面改良材,具有优良的疏水性和光催化性等,水接触角达127.3°,紫外光下180min内对罗丹明B的脱色率达到94%。(5)利用Fe3+离子、Zr4+离子作为修饰物质,进一步改善了木材表面硅钛复合膜的结构,增强了性能。以Fe3+掺杂的,其以Fe2O3的形式存在于复合膜中,降解甲基橙达40.37%。以Zr4+离子掺杂的,与SiO2有化学结合,产生Si-O-Zr结合,硬度显著提高,达到123HV,比素材提高196%,降解甲基橙达59.2%。.采用Sol-gel法及高频作用,能同步使木材表面负载硅钛复合膜,该复合膜具有很好的光催化、疏水性等,使木材具有自清洁功能,使木材用得更好、更永。项目成果可应用于生产实木装饰墙材料、仿古墙材料等,既体现实木色泽、纹理,又有防水、耐脏功能,还具有适宜的凹凸手感。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Hydrophobicity and Photocatalytic Activity of a Wood Surface Coated with a Fe3+-Doped SiO2/TiO2 Film
Fe3 掺杂 SiO2/TiO2 薄膜涂覆木材表面的疏水性和光催化活性
DOI:10.3390/ma11122594
发表时间:2018-12
期刊:Materials
影响因子:3.4
作者:Luning Xuan;Yunlin FU;Zhigao LIU;Penglian WEI;Lihong WU
通讯作者:Lihong WU
DOI:--
发表时间:2016
期刊:林产工业
影响因子:--
作者:刘晓玲;吴道念;符韵林
通讯作者:符韵林
DOI:--
发表时间:2018
期刊:林产工业
影响因子:--
作者:马若克;陈霞;李英健;符韵林
通讯作者:符韵林
DOI:10.19386/j.cnki.jxnyxb.2018.04.17
发表时间:2018
期刊:江西农业学报
影响因子:--
作者:朱友飞;刘志高;刘衡;马若克;符韵林
通讯作者:符韵林
DOI:--
发表时间:2018
期刊:江西农业学报
影响因子:--
作者:陈思;符韵林
通讯作者:符韵林
胁迫条件下白木香薄壁细胞代谢响应及其色酮合成历程与迁移路径
- 批准号:32171702
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:符韵林
- 依托单位:
心材化过程中木质部薄壁细胞代谢活性与心材成分生成机制
- 批准号:31870540
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:符韵林
- 依托单位:
木材剩余物缓/控释肥料壳体的肥料释放机理研究
- 批准号:31160144
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:符韵林
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


