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[期刊] 林业科学
[作者]
李坚 邱坚
为促进传统木材改性技术产生新的发展 ,将生物矿化概念导入到木材科学与技术的研究领域中。本文综述了生物体系中生物矿化作用的基本内涵 ,探讨了基于这些原理之上的木质基纳米材料控制合成的构想 ,即通过立木形成层细胞分生的有机分子和无机离子在界面处的相互作用来设置矿化位 ,调节微环境 ,建立饱和溶液、提供有机质、搬运离子、加入添加剂等来控制生物矿化作用的方向和过程 ,实现用活立木制备木材纳米结构复合材。
关键词：
生物矿化 木材纳米结构复合材 木材改性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵广杰
为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域 ,把木材科学、木材 -无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段 ,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型 ,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念 ,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法 ,以及 0 - 2 ,0 - 3 ,2 - 3木材 -无机纳米复合的可行性 .作者指出 :①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间 .②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为 :纳米层、纳米CMF和Matrix、纳米晶胞、纤维素分子链簇 .理论上由这些单元可以组合成纳米木材 .③木材 -无机纳米复合...
[期刊] 林业科学
[作者]
吕文华 赵广杰
基于聚合物 蒙脱土纳米插层复合材料的研究成果 ,综述了插层复合方法的原理、工艺过程和产品性能 ,分析比较了单体插层原位聚合和聚合物直接插层等方法。从木材与蒙脱土的结构和组成特性出发 ,分析比较了木材与聚合物溶解、熔融性的不同 ,讨论了利用插层复合原理制备木材 蒙脱土纳米复合材料的基本构想 ,并进一步提出了相应的技术路线和工艺流程概念图。
关键词：
木材 蒙脱土 纳米插层复合 工艺流程
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吕文华 赵广杰
该文预先合成水溶性酚醛树脂作为中间介质,通过加压浸渍处理制备了杉木木材/蒙脱土纳米复合材料(WMNC),采用XRD、SEM、FTIR、TG--DTA等分析手段对WMNC的结构特性进行了表征.结果表明:①由于部分蒙脱土剥离片层进入了杉木木材细胞壁,WMNC中杉木木材的结晶度降低.②由于蒙脱土改性、树脂分子对蒙脱土的插层以及木材浸渍处理过程等的差异,蒙脱土在WMNC中的大小、形态和分布具多样性.蒙脱土填充的不均匀性,与杉木木材本身的渗透变异性相关.WMNC中的蒙脱土,部分填充于木材细胞腔等大孔隙,部分附着在木材细胞腔内壁,部分进入了细胞壁.③WMNC的缔合羟基增多,醚键大量增多,蒙脱土与杉木木材可...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 宫飞飞 刘天柱 张南南
通过激光粒度仪、SEM、TEM表征纳米ZnO粒子形貌,并结合XRD、能量弥散X射线谱(EDXA)和傅立叶变换红外光谱等分析杉木—纳米ZnO复合材料的结构。结果表明:纳米ZnO粒子呈絮状分布于杉木木材细胞壁、纹孔口边缘等处;能与木材组分大分子链上的羟基、乙酰基及羧基等活性基团形成结合;另有部分以物理方式充填于木材的纳米空间,如其微纤丝非结晶区等处;纳米ZnO粒子与木材组分两相间界面完全或部分消失,可使该复合材料性能显著提高。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周蔚虹 喻云水 洪宏 贾春华 邹栋英
在呋喃树脂中加入不同质量百分数的纳米γ-Fe_2O_3,然后与毛竹竹粉混合、压制成型、高温烧结制备出纳米α-Fe/木陶瓷复合材料。分别采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的物相组成与成分分布与进行了表征,并对其抗弯强度与导电性能进行了研究。结果表明:(1)复合材料中存在的主要晶体相有石墨、α-Fe与Fe_3C;(2)纳米α-Fe颗粒多数呈球形分散于木陶瓷基体中,当γ-Fe_2O_3添加量大于15%时,生成的α-Fe粒子发生了比较明显的团聚;(3)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的抗弯强度随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大先增加后减小,抗弯强度最大值为13.31 MPa;(4)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的导电性随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大而增强。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘天柱 张南南 宫飞飞 陈超
通过SEM、TEM表征了杉木-纳米TiO2复合材料的结构,并基于二元复合理论,结合XRD、EDXA及XPS等分析其复合机理。结果表明:纳米TiO2粒子极易与杉木木材组分中的氧键结合,形成原位复合,其表面存在的不饱和残键和羟基,与杉木组分中的羟基、乙酰基及羧基等形成化学结合;有机相(木材组分)与无机相(纳米TiO2粒子)以共价键或部分共价键紧密联接,可使两相界面完全或部分消失,从而使复合材料性能显著提高。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁光明 刘元 刘干
用SEM和TEM观察与表征该复合材料的微观结构,表明改性物质纳米粒子在杉木中的结合方式与单纯加入有机高分子或无机微米粒子有很大差别,并发现凝胶中的纳米CaCO3粒子多数以纳米尺度分布在木材细胞壁上,部分则沉积在木材中的纳米空间;基于二元复合理论,结合XRD和EDXA等,分析了其复合机理,结果表明:纳米CaCO3可与杉木木材形成良好的复合;纳米CaCO3与木材组分既有原位复合,但主要是其表面的大量不饱和残键以及游离羟基与杉木木材细胞壁主要组分—纤维素和半纤维素上的羟基形成化学结合。
[期刊] 林业科学
[作者]
吕少一 傅峰 王思群 黄景达 胡拉
作为一种天然可再生资源,纤维素及其衍生材料在国民生产中扮演着重要角色。随着纳米科技的发展,利用化学、物理、酶催化等方法得到一维纳米尺度的纳米纤维素应运而生。由于纳米纤维素具有高强度、高表面积、低热膨胀系数、易交织成网状结构等特点,其作为基体材料在柔性屏幕、透明传感器及储能器件方面发展迅速。按照制备方法(机械法、氧化法、水解法)的不同,可以得到具有不同物理微观形态和化学修饰基团的2类纳米纤维素:纳米纤维素纤丝和纳米纤维素晶体。按照储能机制的不同,导电活性物质主要包括导电高分子(聚吡咯、聚苯胺等)、金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛、氧化锌等)和碳材料(碳纳米管、石墨烯等)。由于纳米材料形态特征的差异...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁宁 罗迎社 胡云楚
通过超声波分散改性技术对硅烷偶联剂KH570改性的纳米碳酸钙进行表面改性制备了改性纳米碳酸钙,采用熔融共混法制备了木纤维(WF)/聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙三元复合材料。使用ARES旋转流变仪系统研究了复合材料的动态流变性能。结果表明:扫描频率、温度及纳米Ca CO3含量均会对体系的流变性能产生影响。随着扫描频率的增大,体系的储能模量G′与损耗模量G″越大,而复数粘度η*则减小,温度升高时复数粘度和松弛时间降低。当纳米Ca CO3加入量≤15%(质量分数)时,随着纳米Ca CO3含量的增加,WF/PP/纳米Ca CO3复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加且均高于WF/PP,当纳米Ca CO3加入量>15%(质量分数)时,反而呈下降趋势。
关键词：
复合材料 纳米碳酸钙 动态流变性能
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTsGTi O2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征.以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTsGTi O2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响.结果表明:MWCNTs与Ti O2结合紧密,Ti O2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高Ti O2的比表面积,且不会改变Ti O2的锐钛矿晶相.光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率.紫外光辐照下,MWCNTs的引入对Ti O2光催化活性有显著提高;而在...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
夏燎原 胡云楚 吴义强
碳化钨作为一种潜在的催化剂可广泛应用于电化学催化和有机合成反应.本文通过一种简单可行的"软模板"法制备了介孔碳化钨/炭纳米复合材料,主要包括"油包水"微乳液形成、模板诱导自组装、高温碳化还原过程.采用X-射线衍射、透射电镜和比表面积和孔径分布等方法对材料进行了表征与分析。结果表明,该复合材料具有蠕虫状的介孔结构、高的比表面积、碳化钨粒子(约40 nm)均匀的分布在炭载体上.介孔碳化钨/炭纳米复合材料可用于燃料电池、化学传感器和电催化有机合成反应.
关键词：
软模板法 介孔 碳化钨/炭纳米复合材料
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTs-TiO2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征。以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTs-TiO2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响。结果表明:MWCNTs与TiO2结合紧密,TiO2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高TiO2的比表面积,且不会改变TiO2的锐钛矿晶相。光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率。紫外光辐照下,MWCNTs的引入对TiO2光催化活性有显著提高;而在可见光辐照下,...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李景奎 王亚男 牟洪波 戚大伟
【目的】为了改善木材表面物理性能,探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。【方法】以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象,采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料,对木材进行功能性改良,利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。【结果】纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17. 0°、22. 5°、35. 0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰;在2θ等于31. 8°、36. 3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下,木材纤维素结晶度下降23. 1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大,弹性模量增大了6. 6倍,硬度增大了23%;纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140. 2°;表面的纳米氧化锌粒径较小,分散性较好,在木材单板表面分布平整均匀。【结论】磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响,依然存在木材纤维素特征衍射峰,纤维素的结晶结构没有遭到破坏,但衍射峰强度有所降低;在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度,使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性,接近氧化锌材料的超疏水性能;木材表面生长的氧化锌薄膜均匀,排列致密,表面平整,无裂痕。可见,利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜,能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王洪艳 李琴 袁少飞 张建 徐康 杜官本 王辉
【目的】基于空气介质阻挡放电(DBD)冷等离子体技术制备纳米二氧化钛(TiO_2)/竹材复合材料,为扩大竹材的使用范围提供参考。【方法】采用DBD冷等离子体处理竹皮表面,并浸泡在带有负电荷的不同含量(0.5%和1%,质量分数,下同)纳米TiO_2溶液中,沉积一定时间(5,10 min)后取出,用蒸馏水冲洗掉表面游离的TiO_2,然后在103℃干燥箱中烘干至与空气含水率平衡,将烘干后的竹皮再次经DBD冷等离子体处理,并浸泡TiO_2溶液,再次干燥,如此循环,分别制备沉积1,3,5次样品,研究TiO_2溶液含量、沉积次数、沉积时间对纳米TiO_2/竹材复合材料表面TiO_2负载量的影响。【结果】竹皮表面沉积TiO_2纳米材料的负载量与TiO_2溶液含量、沉积次数、沉积时间有关。采用空气DBD冷等离子体处理竹皮表面后,在1%TiO_2溶液中沉积5次,每次5 min,效果较好,TiO_2纳米材料负载量可达4.11 g/m~2。【结论】成功制备了纳米TiO_2/竹材复合材料,竹皮表面可以负载较多的TiO_2纳米材料。
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