本文關(guān)鍵詞：硅烷改性銪配合物修飾木質(zhì)基發(fā)光材料的制備與性能研究

  更多相關(guān)文章： 硅烷改性 改性銪配合物 木質(zhì)基材料 發(fā)光性能

【摘要】：速生楊木具有材質(zhì)松軟、尺寸穩(wěn)定性差、易燃、易老化等缺點(diǎn),需要對其進(jìn)行表面改性使其功能化,以提高其表面性能,延長使用壽命。木材表面功能性改良是指通過一定的技術(shù)手段利用化學(xué)物質(zhì),在木材表面制備涂層或成膜,來改變木材表面的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和成分,一方面可以提高和改善木材的阻燃、防腐、尺寸穩(wěn)定等性能,另一方面可以使木材表面獲得特殊的性能如疏水性、自清潔和發(fā)光等性能,從而制備新型高附加值的功能性木材,擴(kuò)大其使用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。本文從稀土配位化學(xué)與分子修飾和設(shè)計(jì)的基本原理出發(fā),結(jié)合原位溶膠凝膠化學(xué)原理,構(gòu)筑出具有優(yōu)異發(fā)光性能的具有強(qiáng)化學(xué)鍵連接的稀土雜化發(fā)光材料。本文通過羧基改性合成反應(yīng)中間體,一方面使得反應(yīng)中間體的配位原子與稀土離子進(jìn)行配位,通過天線效應(yīng)敏化稀土離子發(fā)光,從而實(shí)現(xiàn)能量傳遞和最終的材料發(fā)光,另一方面氨丙基硅烷偶聯(lián)劑中的乙氧基發(fā)生水解,從而使生成的羥基與木材表面上的羥基形成氫鍵,通過縮合反應(yīng)生成共價(jià)鍵,從而得到雜化材料。這種方法制得的雜化材料,不僅具有熒光性,而且還提高了原木材的熱穩(wěn)定性和疏水性能,具有一定的使用價(jià)值。研究結(jié)果如下：氨丙基硅烷偶聯(lián)劑與鄰苯二甲酰氯和2,3-吡啶二羧酸在一定的條件下反應(yīng)制備了兩種改性配體,并與銪離子進(jìn)行配位制備兩種改性稀土配合物。實(shí)驗(yàn)室在最佳條件下制備了兩種改性配合物,考察了其化學(xué)性質(zhì),測量了配合物的紅外光譜、紫外光譜；通過EDTA絡(luò)合滴定推測了配合物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；通過熒光光譜測定了配合物的熒光發(fā)射強(qiáng)度。結(jié)果表明：改性配合物表現(xiàn)出了更強(qiáng)的銪離子的熒光特征峰,說明了銪離子的第一激發(fā)態(tài)能級和改性配體的三重態(tài)能級之間有更好的匹配。改性稀土配合物在酸性條件下使其水解,然后讓水解后的產(chǎn)物修飾木材,來制備發(fā)光木材。結(jié)果表明,改性銪配合物與木材表面的羥基發(fā)生鍵合。通過熒光光譜分析表明,經(jīng)過改性稀土配合物的處理,木材表面具有發(fā)光特性；分析反應(yīng)條件對試樣熒光性能的影響可知,在芳香類改性稀土配合物的反應(yīng)濃度為15 g/L、反應(yīng)溫度為50℃和反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí)試樣熒光強(qiáng)度最高,在吡啶類改性稀土配合物的反應(yīng)濃度為20 g/L、反應(yīng)溫度為60℃和反應(yīng)時(shí)間為18 h時(shí)試樣熒光強(qiáng)度最高；接觸角測試表明稀土配合物對木材表面的改性可以提高木材的疏水性,且芳香類稀土配合物處理過的木材的熒光發(fā)光強(qiáng)度、疏水性更好。
【關(guān)鍵詞】：硅烷改性 改性銪配合物 木質(zhì)基材料 發(fā)光性能
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4;TQ422
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 硅烷偶聯(lián)劑11-13
• 1.2.1 硅烷偶聯(lián)劑的概述11
• 1.2.2 硅烷偶聯(lián)劑的作用機(jī)理11-12
• 1.2.3 硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用12-13
• 1.3 稀土元素及其發(fā)光配合物13-16
• 1.3.1 稀土元素的概述13-14
• 1.3.2 稀土配合物的發(fā)光機(jī)理14-15
• 1.3.3 稀土配合物類型、應(yīng)用和研究進(jìn)展15-16
• 1.4 木材改性16-17
• 1.4.1 木材化學(xué)改性研究現(xiàn)狀16
• 1.4.2 木材化學(xué)改性機(jī)理16-17
• 1.4.3 木材改性技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)17
• 1.5 研究背景17-18
• 1.6 研究目的及內(nèi)容18-19
• 2 改性銪配合物的制備與性能表征19-33
• 2.1 引言19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分20-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器20
• 2.2.2 改性配體的制備20-21
• 2.2.3 改性配合物的制備21
• 2.2.4 結(jié)構(gòu)表征和性能測試21-22
• 2.3 結(jié)果與討論22-27
• 2.3.1 改性配合物的結(jié)構(gòu)的確定22-23
• 2.3.2 芳香類改性稀土配合物制備條件的優(yōu)化23-25
• 2.3.3 吡啶類改性稀土配合物制備條件的優(yōu)化25-27
• 2.4 芳香類改性稀土配合物的結(jié)構(gòu)表征和發(fā)光性能分析27-30
• 2.4.1 紫外光譜分析27-28
• 2.4.2 紅外光譜分析28
• 2.4.3 熒光光譜分析28-30
• 2.5 吡啶類改性配合物的結(jié)構(gòu)表征與性能分析30-32
• 2.5.1 紫外光譜分析30
• 2.5.2 紅外光譜分析30-31
• 2.5.3 熒光光譜分析31-32
• 2.6 結(jié)論32-33
• 3 芳香類改性配合物修飾木材的制備與性能表征33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分33-35
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器33-34
• 3.2.2 發(fā)光木材的制備34
• 3.2.3 結(jié)構(gòu)與性能表征34-35
• 3.3 結(jié)果與討論35-42
• 3.3.1 發(fā)光木材制備條件的優(yōu)化35-37
• 3.3.2 木材表面化學(xué)鍵的形成過程37-38
• 3.3.3 紅外光譜分析38
• 3.3.4 木材表面的掃描電鏡分析38-39
• 3.3.5 木材表面化學(xué)元素組成分析39
• 3.3.6 木材的熒光性能分析39-40
• 3.3.7 木材的熱性能分析40-41
• 3.3.8 木材表面的潤濕性能分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 吡啶類改性配合物修飾木材的制備與性能表征43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器43
• 4.2.2 發(fā)光木材的制備43-44
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)與性能表征44
• 4.3 結(jié)果與討論44-50
• 4.3.1 發(fā)光木材制備條件的優(yōu)化44-46
• 4.3.2 木材表面化學(xué)鍵的形成過程46
• 4.3.3 紅外光譜分析46-47
• 4.3.4 木材表面的掃描電鏡分析47
• 4.3.5 木材表面化學(xué)元素分析47-48
• 4.3.6 木材的熒光光譜分析48-49
• 4.3.7 木材的熱分析49
• 4.3.8 木材表面的潤濕性能分析49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐青景;王砥;任世學(xué);方桂珍;;銪芳香二酰基配合物修飾木質(zhì)基發(fā)光材料的制備及性能研究[J];功能材料;2015年S2期

2 陳冬梅;;稀土�；撬酳chiff堿配合物的合成和性質(zhì)研究[J];華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年06期

3 徐留春;;稀土熒光配合物的研究進(jìn)展[J];河南化工;2013年Z2期

4 郎倩;畢增;鄭雪;苗新偉;蒲俊文;;交聯(lián)型改性劑提高速生楊木材的應(yīng)用品質(zhì)及機(jī)理分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年08期

5 杜慧翔;黃活陽;王文鵬;張雅潔;;硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用機(jī)理及其在密封膠中的應(yīng)用[J];化學(xué)與黏合;2013年02期

6 郎倩;陳鶴予;佘穎;武國峰;蒲俊文;;功能型木材改性劑對速生楊木物理力學(xué)性能的改性效果[J];浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

7 高雪景;任學(xué)勇;都林;常建民;;楊木粉與纖維素?zé)峤馓匦缘膶Ρ妊芯縖J];林業(yè)實(shí)用技術(shù);2012年08期

8 陳輝強(qiáng);;Surface Modification of Fire-retardant Asphalt with Silane Coupling Agent[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2012年02期

9 于翠玲;楊文斌;劉玉璽;楊忠仁;;稀土元素對甜椒種子萌發(fā)特性及耐鹽性的影響[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年01期

10 許育東;陳云幫;石敏;王雷;龐志成;丁寧;;金屬表面硅烷化處理應(yīng)用的研究[J];金屬功能材料;2011年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張翔;新型長鏈硅烷偶聯(lián)劑的合成及其對瓷修復(fù)體粘接效果影響的初步研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2013年

2 任輝彩;紅色有機(jī)熒光和磷光材料的合成及電致發(fā)光性質(zhì)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 張道軍;稀土有機(jī)—無機(jī)雜化納米發(fā)光材料的制備與發(fā)光性能研究[D];吉林大學(xué);2011年

4 溫世鵬;稀土有機(jī)配合及其復(fù)合材料的熒光性能研究[D];北京化工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 苗新偉;復(fù)合型木材改性劑的調(diào)配及其增強(qiáng)機(jī)理的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

2 李瑞川;硅烷偶聯(lián)劑/聚氨酯密封膠的制備與性能研究[D];西南石油大學(xué);2014年

3 宋雪梅;外源稀土對鳳眼蓮生長及水體富營養(yǎng)化影響研究[D];四川師范大學(xué);2014年

4 王念貽;硅烷偶聯(lián)劑改性氫氧化鎂及其在EVA中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 陳全輝;新型長鏈硅烷偶聯(lián)劑的催化合成研究[D];曲阜師范大學(xué);2011年

6 卜向明;丙基三乙氧基硅烷的合成與應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2005年

，

本文編號：748335