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[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
屠坤坤
木材表面构建超疏水涂层,可以有效抵御水分特别是液态水对木材的侵入,从而避免木材因吸水而产生的变形开裂、生物降解等问题。但超疏水表面精细的微/纳米粗糙结构比较脆弱,且与木材表面较难通过化学键紧密连接,极大限制了超疏水木材的实际应用。因而,制备具有高机械耐磨性和耐久性的超疏水涂层是超疏水木材研究需要解决的关键问题。本研究基于“荷叶效应”,以环境友好、性质稳定的纳米二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(Ti O2)为无机填料,以具有粘结作用的透明聚合物为有机基质,采用有机-无机杂化的方法,在木材表面构建有机/无机复合
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘恩洋 王丽媛 王珺 朱光 于思荣 冯涛 王炳英
利用简单的阳极氧化法和低能修饰工艺在AZ31B镁合金表面制备超疏水涂层，探究阳极氧化工艺参数对涂层润湿性的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）和智能傅立叶红外光谱仪（FTIR）等表征手段对试样的微观形貌和化学成分进行分析。通过测试试样在3.5wt.%NaCl溶液中的电化学性能评价超疏水涂层的耐蚀性。该综合实验方法简单，现象明显，实验内容涵盖超疏水涂层的制备方法、表面表征技术和电化学性能评价等多方面知识，可锻炼学生的实验操作能力，激发学生的科研热情和探索兴趣，使学生掌握相关仪器的测试原理和分析方法，培养学生良好的科研习惯。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白桦 张磊 顾丹
将科研成果中具有教学可行性的内容引入到本科实验教学中,设计了一个用溶液浸渍的方法制备氢化蓖麻油超疏水涂层的教学实验。通过对超疏水涂层的设计、制备和表征,让学生掌握超疏水表面形成的原理,学习了偏光显微镜、扫描电镜、光学接触角仪等仪器原理和操作方法。该实验操作简单,实验结果可视,涉及晶体学、表面科学、材料科学等知识。
关键词：
超疏水涂层 氢化蓖麻油 教学实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
綦戎辉 职晶慧
该文针对降膜气液传质过程,设计了耐久超亲水塑料填料制备及应用的研究型本科生实验。首先分析了影响降膜传质的主要因素,通过溶胶-凝胶法制备了超亲水二氧化硅涂层,并对塑料表面预刻蚀微结构及制备有机-无机杂化膜粘结剂提升耐久性;通过接触角测试、SEM、连续冲刷及打磨等进行表征;并结合溶液除湿装置验证了应用该改性表面具提升除湿效率近2倍的效果。该实验涉及理论分析、材料制备、表征和性能评价等多个实践环节,涵盖物理化学、流体力学、传热传质等多个学科。实践表明:该实验可以提高学生对理论知识点及基本实验技能的综合应用,有利于激发学生科研兴趣,培养创新和解决实际问题的能力。
关键词：
耐久超亲水表面 降膜传质 研究型实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭智兴 高林耿 李深厚 熊计 鲜广
本实验采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在300M超高强度钢表面制备了WC-17Co、WC-10Co-4Cr、Cr3C2-25NiCr等3种金属陶瓷涂层,并对涂层的微观组织、物理力学性能及摩擦磨损性能进行了研究。实验将粉末冶金、表面工程及摩擦学等方面的知识贯穿起来,可培养材料工程类专业学生的创新思维和综合运用知识进行科学研究的能力。
关键词：
超高强度钢 HVOF 金属陶瓷 涂层
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张新荔 吴义强 胡云楚 刘晓梅
聚乙烯醇(PVA)用于胶合板制造具有粘接强度高、胶膜性能好等特性,但其耐水性较差。利用淀粉和硼砂改性制得了具有高强度耐水性能好的胶合板用PVA/淀粉胶黏剂,研究了胶黏剂配方中PVA与淀粉的配比、氧化剂和交联剂用量等因素对PVA/淀粉胶黏剂胶合强度和耐水性能的影响规律。高强耐水PVA/淀粉木材胶黏剂的较佳配方是,淀粉、过硫酸铵、硼砂用量分别为PVA质量的40%、0.3%和0.2%～0.3%,双氧水用量占淀粉质量的4%～5%。该胶黏剂制备的杨木胶合板的开胶时间为24 h,胶合强度达到4.73 MPa,达到室内用Ⅱ类胶合板的性能标准。红外光谱、X射线衍射及热重分析的结果表明,PVA与淀粉之间形成了交...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田根林 余雁 王戈 程海涛 陆方
基于超疏水表面的制备原理,以低表面能的三氯甲基硅烷为原料,利用常温、常压化学气相沉积法在竹材表面自组装形成直径30～80nm的纳米棒阵列或纳米线网状结构,使竹材横切面对液态水接触角最大达到157°,滚动角接近0,具备了超疏水表面特性。本研究证实了赋予竹、木等亲水性木质纤维素材料以超强疏水性能的技术是可行性的。
关键词：
竹材 超疏水 化学气相沉积法 接触角
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
宋剑刚 王发鹏 顾笛
为克服竹材因吸湿而产生开裂、变形等缺陷,利用软印刷技术,以新鲜月季花Rosa chinensis为模板,聚二甲基硅氧烷为印章,在竹材表面仿生构筑类月季花瓣表面的超疏水微纳结构,经转印复型使竹材具有类月季花瓣高黏滞力的超疏水特性。利用扫描电子显微镜观测并对接触角进行测试。结果表明:制备的类月季花瓣竹材样品具有与月季花瓣类似的乳突状微米结构和凹槽状纳米结构的粗糙表面,它与水滴的接触角高达到153.5°,接近月季花瓣表面的接触角157.5°,显示出超疏水特性。同时,水滴可以牢固附着在竹块表面,并将其翻转90.0
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘海峰 刘英菊 禹筱元 肖勇 王伟贤 曾晖
该文秉持绿色环保理念，利用酶的高效性，将酶刻蚀制备超疏水材料实验引入综合实验教学。实验通过纤维素酶刻蚀织物表面，再利用HDTMS对其低表面能进行改性，得到超疏水棉织物。实验结果表明，所制备的超疏水棉织物对所提供的5种油水混合物具有较好的分离效果，对粘度小、流动性好的油类分离效率可达95%以上。该综合实验设计方案注重提升学生的科研体验感，有利于激发学生的科研热情和探究兴趣。实验内容涉及多种化学学科理论知识的综合应用，有助于培养学生的科研素养和自主创新能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王爽 刘明 贾闪闪 卿彦 吴义强
以杉木为基底,采用一步水热法在木材基底上构建超疏水结构,使水滴静态接触角可达151°,滚动角小于5°。并采用湿热老化实验和化学稳定性测试实验初步探究超疏水木材老化性能。实验结果表明,超疏水木材经72 h湿热老化实验之后,表面水滴静态接触角仍可达150.5°,其滚动角小于5°。在强酸溶液中浸泡8 h后水滴接触角仍可达150°,但在强碱溶液中浸泡后水滴接触角急剧下降。
关键词：
超疏水木材 水热法 湿热老化 化学稳定性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张龙飞 海日汗 王思群 陈志林 王雅梅
【目的】为提高二氧化钛(TiO_2)光催化剂净化甲醛气体污染物的能力,利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点(CDs)掺杂改性TiO_2,可大幅度提高TiO_2光催化性能。【方法】采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对亲水性纳米TiO_2进行表面改性,并将禾本植物柳枝稷合成的CDs负载于TiO_2制备了TiO_2-CDs复合光催化木材功能涂层。借助高分辨透射电子显微镜、红外光谱、热重分析、紫外可见光光谱、荧光光谱等表征手段对CDs及其负载TiO_2复合光催化剂进行表征,并以甲醛气体作为模拟污染物进行光催化降解实验。【结果】合成的CDs粒径尺寸为3～6 nm,表现为较好的石墨相结构,且CDs光致发光具有一定的激发依赖性。CDs功能化TiO_2复合材料不仅在紫外光区域有较强的吸收,而且在400～500 nm波长范围内具有更宽的吸收带,CDs负载TiO_2光催化涂层分别在紫外光源与紫外结合可见光源条件下对甲醛气体的净化效率达到68.26%和81.63%,较未改性的TiO_2木材涂层提高了35.55%和38.71%,同时TiO_2-CDs木材涂层可显著降低木材表面润湿性,其表面水接触角为96.4°,较对照组木材(62.5°)提升了54.24%。表面涂饰对木材表观颜色影响较小,TiO_2-CDs净醛功能化木材的表面亮度较对照组木材轻微降低了5.22%,表面色差较对照组为11.03。此外,TiO_2-CDs木材涂层具有优良的可重复使用性能,相比第一次循环,7次循环后试样对甲醛气体的降解效率仅分别下降了3.54%和2.56%。【结论】CDs掺杂功能化可拓宽TiO_2光催化剂在可见光区域净化甲醛气体污染物的能力,同时改善木材表面润湿性,且对木材表观颜色影响较小,对于开发具有净化室内甲醛气体污染物功能的木质材料意义重大。
关键词：
碳量子点 二氧化钛 甲醛 光催化
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张龙飞 海日汗 王思群 陈志林 王雅梅
【目的】为提高二氧化钛（TiO_2）光催化剂净化甲醛气体污染物的能力，利用具有优异光吸收性能和电子转移能力的碳量子点（CDs）掺杂改性TiO_2，可大幅度提高TiO_2光催化性能。【方法】采用3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）对亲水性纳米TiO_2进行表面改性，并将禾本植物柳枝稷合成的CDs负载于TiO_2制备了TiO_2-CDs复合光催化木材功能涂层。借助高分辨透射电子显微镜、红外光谱、热重分析、紫外可见光光谱、荧光光谱等表征手段对CDs及其负载TiO_2复合光催化剂进行表征，并以甲醛气体作为模拟污染物进行光催化降解实验。【结果】合成的CDs粒径尺寸约3～6 nm，表现为较好的石墨相结构，且CDs光致发光具有一定的激发依赖性。CDs功能化TiO_2复合材料不仅在紫外光区域有较强的吸收，而且在400～500 nm波长范围内具有更宽的吸收带，CDs负载TiO_2光催化涂层分别在紫外光源与紫外结合可见光源条件下对甲醛气体的净化效率达到68.26%和81.63%，较未改性的TiO_2木材涂层提高了35.55%和38.71%，同时TiO_2-CDs木材涂层可显著降低木材表面润湿性，其表面水接触角为96.4°，较对照组木材（62.5°）提升了54.24%。表面涂饰对木材表观颜色影响较小，TiO_2-CDs净醛功能化木材的表面亮度较对照组木材轻微降低了5.22%，表面色差较对照组为11.03。此外，TiO_2-CDs木材涂层具有优良的可重复使用性能，相比第一次循环，7次循环后试样对甲醛气体的降解效率仅分别下降了3.54%和2.56%。【结论】CDs掺杂功能化可拓宽TiO_2光催化剂在可见光区域净化甲醛气体污染物的能力，同时改善木材表面润湿性，且对木材表观颜色影响较小，对于开发具有净化室内甲醛气体污染物功能的木质材料意义重大。
关键词：
碳量子点 二氧化钛 甲醛 光催化
[期刊] 林业科学
[作者]
解林坤 郑绍江 杜官本
【目的】具有超疏水性的木材可以抑制或减小木材表面对水分的吸收,从而延长并提高木材的使用寿命及性能,研究木材表面等离子体刻蚀和沉积碳氟薄膜的超疏水性,为等离子体环境下超疏水性木材的制备提供科学依据和参考。【方法】以糖枫木径切单板为试验材料,首先采用氧等离子体在放电功率150 W、工作气压66 Pa的条件下对其表面进行不同时间的刻蚀,利用扫描电子显微镜和激光扫描共聚焦显微镜分析刻蚀时间对木材表面形貌和粗糙度的影响;然后以五氟乙烷和氩气的混合气体在放电功率120 W、工作气压133 Pa的条件下将低表面能的碳氟
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
贺毅 哈丽毕努·艾合买提 巴吾东·依不拉音
为了制备两亲性羧甲基壳聚糖,采用引入羧甲基和烷基的方法对壳聚糖进行研究,结果表明:制备出了同时具有亲水性和亲油性的新型两亲性羧甲基壳聚糖,说明通过对壳聚糖进行两亲性改性研究是可行的,为工业化生产两亲性羧甲基壳聚糖提供了有力依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
黄彪 吴新华 卓方银 周茂福 王正旺
对表面涂层活性炭的制造工艺及配方和产品性能参数进行了研究，通过正交试验找出了较佳配方：表面涂层剂１９份，水７０份，稳定剂７份，粘结剂１２份。由较佳配方所研制的表面涂层炭若原料炭的碘值为６８０．６ｍｇ／ｇ，吸苯率为１７．７％，则制得的表面涂层炭性能为：碘值６５２．３ｍｇ／ｇ，吸苯率１７．９％，炭粉减少率９８．８％；若原料炭的碘值为１０２０．３ｍｇ／ｇ，吸苯率为３２．２％，则制得的涂层炭性能为碘值９８１．ｌｍｇ／ｇ，吸苯率３０．８％，炭粉减少率９８．５６％。本表面涂层技术工艺简单，易于操作，不影响炭的吸附性能，且成品炭表面光滑，触手后不变黑，不易磨损，性能稳定，因此扩大了活性炭使用性能及应用范围。
关键词：
活性炭,表面涂层,着色,包裹
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